近几年地球变暖,自然灾害频发,尤其是一部电影《2012》,又加剧了人们对2012年的恐慌。在2012年的脚步越来越近之际,中国科协“科学家与媒体面对面”活动,选择了“2010——迎接新一轮太阳活动高峰年”的话题,邀请了中国科学院国家天文台研究员、太阳射电研究首席研究员、世界空间研究所(WISER)编辑委员会委员、WISER太阳和日球工作组召集人颜毅华,中国科学院国家天文台研究员、国家天文台怀柔基地主任兼总工程师,中国科学院太阳活动重点实验室副主任邓元勇,中国科学院国家天文台研究员、国内太阳活动预报首席科学家、国家天文台学术委员会委员王华宁三位天文学家,和媒体的朋友们一起探讨有关太阳活动峰年的一些情况。天文学家们表示,即将到来的2012年并非太阳活动的高峰,无需因某些影视作品对2012年产生恐慌心理。
太阳活动周与太阳上的活动现象例如光斑、谱斑、日珥、太阳耀斑、日冕物质抛射出现的强度和频率紧密相关。一个活动周中太阳黑子的相对数目年平均值最大的那一年称为太阳峰年, 也叫太阳活动极大年。
人类从18世纪开始记录太阳活动,并给太阳活动编上号码。根据观测,太阳以11年左右为一个周期活动,现在已进入第24个周期了。在第24个周期还没有产生的时候,就有很多人预报,2012年,太阳活动将进入高峰期,太阳黑子数目相对较大。“但预报是动态的,不是说了就不变了,而是要根据太阳活动的实际情况进行预报。现在国际太阳物理学界普遍接受的一个观点是太阳活动高峰期大概在2013~2014年之间。所以说2012还不是峰度的最高年,但它已经往最高走了。第19个太阳活动高峰周期黑子相对数是200多,2013~2014第24个周期要比它低得多,平均起来看,第24个周期预测黑子相对数是90左右,第19个周期都平安度过了,所以第24个周期肯定是没有什么问题的。”中国科学院国家天文台研究员、国内太阳活动预报首席科学家王华宁强调说。
中科院太阳活动重点实验室副主任邓元勇说,学术界将太阳活动对人类的影响称为“高科技时代的富贵病”,就是说这些活动最大的影响其实还是在高科技方面。对于这些方面的影响,人类依靠科技的发展是完全可以防护的。
太阳黑子、太阳耀斑、日冕物质抛射,是正常的自然现象,但是它们的到来,到底会对地球上的我们带来哪些影响呢?
专家的说法是,太阳爆发有三个产物:电磁波、高能粒子和日冕物质抛射。太阳活动会对地球的磁场、电离层和中高层大气产生影响。所以,最重要的是损害我们的高技术系统,像卫星、通信系统、输油管,还有电网等。这些系统都是和电磁有关的。
太阳活动对空间环境的影响是非常大的。比如说卫星定位,我们现在都用GPS,如果太阳爆发影响到卫星的时候,这些卫星就不能够正确的指示位置。当一个精确制导导弹依赖于卫星定位系统攻击目标的时候,在太阳活动期间是要受到强烈影响的。在太阳辐射里,尤其是高能粒子,太阳极紫外辐射,会使地球的高层大气密度发生强烈的变化,密度变化以后,就导致卫星的轨道发生变化,卫星会发生失控,甚至直接导致卫星掉下来。
再一个是影响地球气候和气象的变化。对于气候的变化,太阳是最重要的要素。
对于民航系统来讲,太阳活动的变化,第一个是导致空乘人员与地面指挥系统的联络发生问题,第二个是影响空乘人员本身的身体健康。
对于电网系统也是会产生影响的,最典型的例子,1989年3月,美国新泽西州大量的变压器由于强烈的太阳活动引起了大磁暴,导致大面积的停电,这是太阳活动迄今为止对人类造成的最大的一次灾害。
“人类的活动对环境和气候产生影响,也是一个事实。”王华宁说,“我们不能只考虑太阳本身的影响,而不考虑人类自身的活动,人类现在已经是地球上对地球环境影响最重要的生物了,如果人类的活动毫无节制地消耗资源、破坏环境,显然是违背人与自然和谐相处这个原则的。”
“从天文观测来说,以前北京的怀柔太阳观测站应该说是非常好的。”邓元勇说,“但人类活动对自然的影响,其实首先影响的就是我们天文学家。”
据邓元勇介绍,北京的天文台最早地址是在北三环附近的元大都,后来向北搬到了沙河。但目前沙河观测站已经关闭了,搬到了北京的怀柔。主要因素是大气能见度太低。邓元勇十分遗憾地告诉记者,作为一个科学观测站,北京这里已经不是最好的了。
相对于气象预报来说,我国空间天气情况的发布还比较落后。王华宁解释说,目前就空间天气情况发布来说,国家还没有相应的立法,相信随着空间天气对人类社会尤其是对日常影响更大的时候,会有相应的法规出台。
目前让科学家们担心的是,我国对太阳活动的观测手段还很落后。邓元勇说,我国虽然是航天大国,但目前还没有一个空间天文的卫星,观测手段落后。上世纪70年代,我国发明了一些很先进的仪器,比如怀柔观测站的太阳磁场望远镜,还有后来研制的望远镜,尤其是1984年开始使用的太阳观测望远镜,是当时国际上最先进的三台仪器之一(另外两台在美国),我们当时和美国是处在同一水平线上的。在上世纪80年代、90年代,我国的太阳物理研究以太阳磁场的观测、太阳活动的研究为主线,在国际上占有非常高的地位。但遗憾的是,进入21世纪以后,作为一个航天大国,我国现在没有一个空间天文卫星,观测手段有所落后了。
邓元勇透露,中国的科学家们正在积极推动这件事,也许未来一两年内可以看到进展。