這兩天，受地磁暴影響，我國北方多地出現(xiàn)了比較明顯的極光。中國氣象局國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心之前就發(fā)布了這次太陽活動的情況，北京時(shí)間10月8日早8點(diǎn)至10月10日早8點(diǎn)，太陽先后發(fā)生了五次明顯爆發(fā)活動，其中兩次爆發(fā)達(dá)到了X級大耀斑的級別，受其影響，地球在昨天（11日）出現(xiàn)地磁暴，據(jù)了解，地磁暴今天還將出現(xiàn)。那么什么是太陽耀斑，什么是地磁暴，它對我們的生活究竟有什么影響，又怎樣來消減它的影響呢？

復(fù)旦大學(xué)電子信息專業(yè)學(xué)位行業(yè)導(dǎo)師 馮紹軍：太陽的活動本身非常復(fù)雜，從觀測的角度來看，我們有時(shí)候會發(fā)現(xiàn)上面有好多小黑點(diǎn)。我們叫太陽黑子，有時(shí)候它會出現(xiàn)局部區(qū)域或者邊緣區(qū)域非常亮，我們稱之耀斑。耀斑出現(xiàn)的時(shí)候，它會釋放出很大的能量，這樣就會影響整個太陽的輻射，對地磁場可能產(chǎn)生影響，可能還會引起地磁暴。

專家表示，太陽活動就像是太陽這個 “大家伙” 偶爾的 “調(diào)皮搗蛋” 行為。當(dāng)太陽活動劇烈時(shí)，比如出現(xiàn)太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射等，會直接影響電離層的變化，還有可能引發(fā)地磁暴。地磁暴就像是地球周圍磁場的一場 “風(fēng)暴”，它會使地球磁場發(fā)生劇烈變化。

地磁暴干擾電離層

影響無線電通信衛(wèi)星導(dǎo)航

而電離層是地球大氣層中的一層，它會受到地磁暴的影響。地磁暴也會干擾電離層，使電離層中的電子密度發(fā)生變化，從而影響無線電通信、衛(wèi)星導(dǎo)航等。簡單來說，太陽活動可能導(dǎo)致地磁暴，地磁暴又會影響電離層。

復(fù)旦大學(xué)電子信息專業(yè)學(xué)位行業(yè)導(dǎo)師 馮紹軍：在我們地球上面60到1000公里的高度，有一個大氣層叫作電離層，它里面分布了很多自由電子和離子，這些電子和離子的變化主要是受太陽的影響，它也進(jìn)一步影響了無線電信號的傳輸，特別是衛(wèi)星通信、衛(wèi)星導(dǎo)航以及地面的無線電通信。

電離層活躍會對我們的生活產(chǎn)生什么影響

太陽的活躍通過影響電離層進(jìn)而影響了衛(wèi)星導(dǎo)航，那具體它會對我們的生活產(chǎn)生怎樣的影響呢？

復(fù)旦大學(xué)電子信息專業(yè)學(xué)位行業(yè)導(dǎo)師 馮紹軍：在我們?nèi)粘Ｉ钪校覀儾⒉灰欢軌蚝苊黠@地感知。但是對于我們很多需要高精度應(yīng)用的場景，它是非常明顯的。曾經(jīng)也有過這樣的實(shí)際案例，就是由于電離層的影響，無人機(jī)它的飛行偏差在10米以上，自動駕駛的時(shí)候，因?yàn)樽詣玉{駛的精度要求是在20到30厘米這個精度，電離層的活躍就會對我們自動駕駛帶來一個很明顯的影響。

如今，從汽車自動駕駛、手機(jī)車道級導(dǎo)航，到無人機(jī)農(nóng)業(yè)植保作業(yè)、電網(wǎng)巡檢……以衛(wèi)星導(dǎo)航為基礎(chǔ)的高精度時(shí)空服務(wù)賦能各行各業(yè)。電離層活躍讓衛(wèi)星信號產(chǎn)生偏移，帶來的后果不容忽視。那么，如何消減這些影響？

電離層預(yù)報(bào)

消減抑制太陽活躍的不利影響

2023年，全國首個大范圍的電離層預(yù)報(bào)服務(wù)推出，可預(yù)測區(qū)縣級范圍未來3小時(shí)電離層活躍情況。借助預(yù)報(bào)，工程施工、路政橋梁、礦山、林業(yè)、國土、地形勘測等施工人員就可以“看天氣作業(yè)”，提升作業(yè)效率。

總臺記者 竇筠韻：現(xiàn)在我們通過手機(jī)登錄這樣的一個電離層預(yù)報(bào)App，就能夠?qū)崟r(shí)看到我所在的這個區(qū)域目前的電離層活躍程度。那我們可以看到目前我們所在的區(qū)域在未來三小時(shí)的電離層活躍都處于一個中等的狀態(tài)，除了查詢所在的區(qū)域以外，還可以查詢?nèi)珖渌胤降那闆r。

電離層預(yù)報(bào)背后的“黑科技”

個電離層預(yù)報(bào)就像天氣預(yù)報(bào)一樣，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測電離層活躍情況，它是如何實(shí)現(xiàn)的，預(yù)報(bào)的背后有什么黑科技支撐，我們?nèi)ル婋x層預(yù)報(bào)的后臺看看。

電離層預(yù)報(bào)服務(wù)技術(shù)人員 昌勝騏：這個就是我們電離層預(yù)報(bào)服務(wù)后臺的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，可以看到顏色深淺表征的是電離層活躍程度的強(qiáng)弱。藍(lán)色相當(dāng)于是最平靜，而黃色就已經(jīng)是非常活躍了，紅色是超強(qiáng)活躍的狀態(tài)。

AI +北斗加持

削減電離層誤差影響

除了監(jiān)測之外，今年，技術(shù)人員引入AI大模型的能力，實(shí)現(xiàn)了更加智能化的削減電離層誤差，抑制電離層可能帶來的影響。

電離層預(yù)報(bào)服務(wù)技術(shù)人員 周繼林：通過北斗衛(wèi)星信號穿過電離層的位置去拿到它對應(yīng)的電離層的誤差，我們把這個誤差傳給用戶終端以后，終端就能把電離層誤差給抵消掉，從而獲得一個比較好的定位性能。

這些精確數(shù)據(jù)的來源，就是北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)，作為國家重大的信息基礎(chǔ)設(shè)施，它用于提供北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)增強(qiáng)定位精度和完好性的服務(wù)。

北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)營負(fù)責(zé)人 陳金培：這里就是國家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)的一座增強(qiáng)站。像這樣的增強(qiáng)站，我們在全球部署了超過5000座，通過這5000座基站連成一張?jiān)鰪?qiáng)和觀測的網(wǎng)絡(luò)，它可以實(shí)時(shí)地來觀測北斗衛(wèi)星的信號，通過衛(wèi)星信號的觀測來推算和繁衍電離層各種各樣的變化。

責(zé)任編輯：王亞楠