5月以來，隨著太陽日面上大的黑子群相繼出現，太陽持續劇烈爆發，短短一周，爆發了10個X級耀斑和60余個M級耀斑，爆發強度和頻次歷史罕見！處于活動高年的太陽不斷展示著它的火爆脾氣，那我們的地球，會受到怎樣的影響呢，讓我們一起來看看近期的空間天氣。

1 ?復雜活動區接力爆發

5月3-10日，共爆發了10個X級耀斑和60余個M級耀斑，這些耀斑幾乎全部由活動區AR3663和AR3664產生。其中前5個X級耀斑來自于AR3663，之后的5個X級耀斑來自于AR3664（圖1）。目前AR3663已轉至日面邊緣，AR3664處于日面西南，是日面上最大的活動區，面積為1090個太陽面積單位，磁類型為最復雜的β-γ-δ型（圖2），預計未來幾天，會繼續爆發M級耀斑，可能再次爆發X級大耀斑。

圖1 ?2024年5月3-10日太陽X射線流量（GOES衛星監測，世界時）

圖2 黑子活動區AR3663和AR3664（“ASO-S（夸父一號）”中國科學院紫金山天文臺團隊提供）

圖3 5月10日X3.9級大耀斑（SDO衛星監測，世界時）

耀斑對近地空間環境的直接影響是產生向日面的電離層突然騷擾事件（SID），短波頻段的電波在低電離層被大幅吸收，引起短波信號強度衰減，甚至造成信號中斷，影響短波通信、高頻雷達等應用系統。3日、5日、6日、8日和10日太陽爆發部分X級或M5級以上耀斑時，我國大部分地區處于白天，電離層發生短波吸收現象。

圖 4 ?5月6日X4.5級耀斑引起的電離層突然騷擾事件

圖5 ?5月8日太陽爆發X1.0級耀斑期間，子午工程北京站電離層數字測高儀信號完全被吸收

2 不同活動區爆發個性不同

值得注意的是，AR3663主要爆發太陽耀斑，并沒有伴隨明顯的日冕物質拋射（簡稱CME）和太陽質子事件。簡單來說AR3663雖然厲害，但只有一輪攻擊——耀斑。

AR3664卻十分不同，幾乎每次大的耀斑都伴隨有朝向地球的CME。CME連環襲擊將會對近地空間產生明顯的影響。此外，AR3664位于日面西側，若在該位置產生強的CME，將非常有利于產生太陽質子事件，9日的爆發已引起地球同步軌道高能質子通量上升，有可能達到質子事件水平。

圖6 5月8-9日觀測到的多個全暈CME（SOHO衛星觀測）

3 ?CME連環來襲，大地磁暴將可能再次發生！

針對近幾日太陽爆發的多個CME，包括中國科學院空間環境預報中心在內的國內外多家預報機構對多個CME激波到達時間及可能引起的地磁擾動強度進行了預報，并將預報結果發布在美國空間天氣協調中心（CCMC）的日冕物質拋射預報發布平臺網站。從各機構發布的預測結果來看，多個CME到達時間范圍在5月10日16:38UT至11日19:20UT之間。

表1 2024年5月9日AR3664爆發的X2.2耀斑伴隨的CME到達時間和地磁Kp指數預測

綜合模式預測以及對多個CME疊加影響的分析，我們預計北京時間5月11日地磁將產生強擾動，可能達到大地磁暴水平（Kp≥7）。

大地磁暴發生時，大氣密度將會增加，低軌衛星軌道衰減率將會進一步加??；電離層電子密度會發生擾動，對電波通信質量、導航定位的精度將有所影響。同時在高緯度地區，美麗的極光現象也將會再次出現。

4 ?太陽活動步入高年，未來爆發仍將不斷

當前太陽活動處于第25活動周的峰年附近，日面爆發活動頻繁，X級耀斑的發生概率增多，強地磁擾動（Kp≥7）也將呈現上升趨勢（圖7），較大質子事件也很有可能發生，未來兩三年這種爆發事件還會多次發生。

中國科學院空間環境預報中心將繼續密切關注空間環境的變化，及時提供信息服務。

圖 7 ?太陽黑子數、地磁暴（Kp≥7）時段數和大耀斑事件（≥X1.0級）次數統計值

擴展知識小課堂

耀斑及其影響

耀斑是太陽上一種強烈的、短暫的能量釋放過程。從地面光學觀測來看，耀斑是太陽表面亮度增強的區域。從X射線和射電輻射觀測來看，耀斑是一種噪聲爆發。它們一般持續幾分鐘到幾個小時。

太陽耀斑爆發以后，增強的紫外和X射線輻射使電離層中的電子濃度急劇增大，引發電離層突然騷擾，可導致短波無線電信號衰落，甚至中斷。

耀斑分級標準

太陽質子事件及其影響

太陽爆發時會釋放出大量高能量的帶電粒子，它們以每秒幾千、幾萬、甚至十幾萬千米的速度，最快十幾分鐘就可以到達地球，使地球周圍的高能帶電粒子數量增加數千倍，甚至數萬倍。由于絕大多數的粒子都是質子，因此把這種事件稱為太陽質子事件。

質子事件分級標準

質子事件發生時，地球周圍如同遭遇了一場高能帶電粒子“暴雨”的襲擊，這些高能帶電粒子就如同高速飛行的子彈一般，能夠擊穿幾毫米厚的金屬，具有很強的破壞性，可能毀壞地球軌道上的衛星。高能粒子流與地面放射性物質發出的射線一樣具有致命的輻射，它們能夠穿透航天服和太空艙，可能威脅到太空中宇航員的生命安全。對于穿越極區的航空乘客來說，質子事件期間受到的輻射劑量也會增大。

地磁暴及其影響

太陽爆發產生的日冕物質拋射到達地球，數億噸等離子體云沖擊地球磁層，從而造成整個磁層發生持續十幾個小時到幾十個小時的一種強烈擾動——地磁暴。地磁暴會導致高層大氣密度增加；等離子體也可能在從磁尾注入到地球過程中被加速，同時有輻射帶的高能電子推波助瀾，形成全球范圍的高能電子增強現象——高能電子暴。等離子體還可以注入到極區和電離層中，引發電離層暴，同時轟擊高層大氣，形成絢爛多彩的極光。

地磁暴分級標準

地磁暴及其引發的一系列空間環境事件，會給地球帶來嚴重影響，比如地磁暴可以損害衛星、電網和電力設施，甚至破壞輸油管道；高層大氣密度增加，增大了衛星運行阻力，從而加快衛星軌道的衰減；熱等離子體注入可引起衛星表面充電，高能電子暴可引起衛星深層充電危害；電離層暴可能會影響短波通信和衛星導航等。