千百年來,人們就知道,狂風暴雨、洪澇、水旱等地球上惡劣的天氣變化會給人們的衣、食、住、行帶來災難。那你知道嗎,地球20~30 公里以上的高空,甚至千萬公里高的空間(或稱太空)也存在惡劣的空間天氣變化。
我們知道,從太陽到地球這個日地空間環(huán)境與人類生存和發(fā)展息息相關。它由太陽大氣、行星際介質、地球的磁層、電離層和中高層大氣所構成。自1957 年人造衛(wèi)星上天之后,人類的航天、通信、導航以及軍事活動等從地表擴展到成百、上千公里的空間,成為人類活動的重要場所。
太空高真空、微重力、強輻射、高電導率等獨特的環(huán)境條件既為人類發(fā)展提供豐富的資源,又為航天、通信、軍事等活動提供了地面不可能有的便利條件。除此之外,它阻止和吸收來自太陽的X射線、紫外線、對地球人類的直接轟擊,是人類生存的重要保護層。然而“水可載舟也可覆舟”,常常出現(xiàn)的惡劣空間天氣變化也給人類的高科技活動帶來如前所述的嚴重危害。太陽活動控制著它的喜怒哀樂。
空間天氣學是空間天氣的監(jiān)測、研究、建模、預報、效應等多學科的高度綜合與交叉??臻g天氣學的基本科學目標是把太陽大氣、行星際、地球的磁層中高層大氣作為一個有機系統(tǒng),按空間災害性天氣事件過程的時序因果鏈關系配置空間、地面的監(jiān)測體系,了解空間災害性天氣過程的變化規(guī)律,減輕和避免空間災害性天氣對高科技技術系統(tǒng)的影響。
當前開展的主要科學課題涉及:太陽活動過程和物質輸出結構研究;太陽風暴的形成、演化以及和地球的相互作用;地球空間系統(tǒng)的空間災害性天氣過程的因果鏈模式等方面。這些都是空間科學面臨的巨大挑戰(zhàn)難題。