“北京居然也拍到极光了！真是活久见！”

12月1日晚，在黑龙江省大兴安岭地区、北京怀柔、内蒙古呼伦贝尔等地出现极光，不少当地居民以及游客拍摄到这一美景。中国国家地理频道称，这是“北京史上第二次极光影像记录”。

地磁暴是什么呢？中纬度地区的北京罕见发生了极光，那么这一次地磁暴是不是很严重，又会如何影响我们的生活？

这是12月1日晚在黑龙江省佳木斯市拍摄的极光。    新华社发

画面有多美？

高强度极光点亮漠河夜空，北京也拍到

12月1日，在漠河市北极村出现极光美景。紫红色和黄绿色的极光变幻着色彩，伴随着璀璨的星星在夜空中绚丽舞动。

据了解，本次黑龙江大兴安岭地区出现极光，是因为地磁暴活动。在我国中高纬度地区当磁指数较高时，极光将爆发强烈。

漠河，是我国位置最北、纬度最高的城市，也是国内观测极光的最佳地点之一，每年都有众多摄影爱好者前来拍摄极光。今年以来，漠河已经多次出现极光。

12月1日晚上，除漠河外，黑龙江省其他城市也出现了极光美景。

更令人称奇的是，位于中纬度的北京，也拍到了极光。“北京极光”这个话题一度登上了热搜榜。

 12月1日晚，在黑龙江省佳木斯市，摄影爱好者在极光下留影。    新华社发

地磁暴是什么？

太阳爆发时引发地磁场变化

极光是如何产生的？它实际上是地磁暴的“副产物”。

那么，地磁暴是什么？

地磁暴是一种典型的太阳爆发的活动。地磁产生至少有35亿年历史，它通过地球内部延伸到宇宙中，形成地球磁层，这个磁层可以阻挡太阳带电粒子流的侵害，保护地球的大气层和自然生态。

我们知道，日冕是太阳大气的最外层，当太阳爆发的时候，就会发生日冕物质抛射，一次抛射就能将数以亿吨计的太阳物质，以数百数千米每秒的高速抛离太阳表面，不光是巨大质量与速度汇聚成的动能，它们还携带着太阳强大的磁场能，一旦命中地球，就会引发地磁场方向与大小的变化，这就叫地磁暴。

地磁暴，就是地球磁场全球性的剧烈扰动现象。它有专门的强度等级，研究中常用Dst指数来分级，在实际的预警应用中则采用Kp指数来分级，Kp指数最高是9级，属于特大地磁暴级别。

据国家空间天气监测预警中心监测 ，北京时间4月24日2时至8时，发生一场特大地磁暴，此次过程的Kp指数为8。4月24日凌晨，地磁暴在新疆克拉玛依引发了绚丽的极光，也曾引发网友热议。

这是自2019年12月太阳进入第25个太阳活动周以来，最强的一次地磁暴，也是近20年来最强的一次过程。国家空间天气监测预警中心首席预报员薛炳森表示，该次地磁暴是由伴随M1.7级太阳耀斑的日冕物质抛射引发的，是典型的太阳爆发。

极光是什么？

实际上是地磁暴的副产物

极光是如何产生的？当日冕物质携带着太阳的能量与地球相遇后，其中一部分会随着地球磁场进入两极，并与距离地面一百到四百千米高的大气层发生撞击。

撞击的过程伴随着能量交换，这些能量在被大气原子与分子的核外电子吸收之后，又快速得到释放，释放的结果就是产生发光。

绿色与红色极光便是来自氧原子，紫色与蓝色极光则往往来自氮原子。

中低纬度

为何能看到极光？罕见吗？

据了解，2024年仍是太阳的活跃年。这就意味着至少在这个冬天里，我国北方还有可能看到极光。

极光都是在高纬度能观测到，北京处于北纬40度左右，为什么也能看到极光？中纬度地区发生这样的极光现象罕见吗？

北京天文馆研究员朱进介绍，由于我国地磁纬度较低，即便是较强的地磁活动发生时，也很难发生明显的极光现象。

不过，极光发生的高度往往在100公里甚至是300到400公里的高空，如此高的高度，足以跨过上千公里的地平线，当遇到合适的条件时，也可能在我国极北地区（比如新疆、黑龙江的最北端地区）见到极光的。所以，这次较之纬度更低的北京也有人拍到了极光。

据记载，地磁暴厉害的时候，甚至在赤道地区都能看到极光。

热门科学科普博主“中国气象爱好者”说：“北纬45度以北的朋友只要天气晴好，出门望向北方都有可能看到极光。”“根据最新预测，目前还有4个太阳风暴正在奔赴地球，高纬度地区的极光活动将持续活跃，东北、新疆北疆未来几天仍有可能看到极光。”

北京星空摄影师浦石12月1日晚在北京怀柔拍摄到的极光现象。新华社发

为何是红色？

极光距地球200~300公里以深红色为主

在我国观测到的极光大多是红色的，这是为什么呢？实际上，大部分极光集中在地球上方的90~400公里。

在一张《中国国家地理》杂志绘制的人类观测极光示意图上，其中在300公里以上，极光以浅红色为主，200~300公里以深红色为主，100~200公里以绿色为主，100公里以下则是蓝色、紫色或多种颜色混合的颜色。

因为地表有一定弧度，使得地球本身会遮挡一部分远方的物体。如果观测点离极光太远，就只能看到高度更高的红色极光了。因此，在中国看到的极光大都是红色，而在北极圈内看到的多是绿色。

漠河市融媒体中心12月1日晚在黑龙江漠河拍摄到的极光现象。新华社发

能否预报？

太阳活动发生8分钟后可知晓

本次地磁暴活动，中国气象局发布了预警。此前，中国气象局国家空间天气监测预警中心发布预报，11月30日、12月1日、12月2日可能出现地磁暴活动，其中，12月1日可能发生中等以上地磁暴甚至大地磁暴，4日可能小到中等地磁暴。

那么，为什么要预警？这是不是意味着极光也可以预报呢？

专家表示，当太阳日冕物质抛射或者太阳耀斑爆发后，会以光速传播到地球，人类在上述太阳活动发生后约8分钟便可知晓。而太阳带电粒子流的传播速度则要慢很多，大概需要两三天的时间才能抵达地球，因此，人类可以对于可能出现的地磁暴进行预警。

【影响】

威胁航天器安全

地磁暴会带来什么影响？极光虽好看，但越绚丽的极光，意味着地磁暴越强烈。

中国气象局提醒，在地磁暴影响之下，空间站可能因大气拖拽造成轨道高度下降，卫星导航设备误差增大，航空飞行将面临通信环境变差和跨极区辐射的双重风险；对于公众，尤其是信鸽玩家和极光爱好者，未来几天要时刻注意空间天气信息。

随着磁暴活动的逐渐加强，地球高层大气被不断加热，进而膨胀并扩散至更高的空间中，这给航天器在轨飞行制造了额外的阻力，产生类似拖拽的减速作用，降低航天器轨道高度，而高度的降低对应着更加稠密的大气环境，会进一步带来更大的飞行阻力。

这样就形成了飞行速度减慢——高度降低——阻力更大——进一步减速——高度更快降低的恶性循环，给航天器安全造成极大的威胁。

2022年2月，由马斯克创办的美国太空探索技术公司（SpaceX），将49颗星链卫星发射升空。由于受到地磁暴影响，其中38颗“星链”卫星无法进入轨道。而当时的地磁暴强度只是最小级别。

中国气象局国家空间天气监测预警中心首席预报员薛炳森表示，轨道高度在300公里以下的卫星受地磁暴影响是非常大的，而SpaceX的“星链”当时的轨道正好处于这一高度范围内。经过对比可以发现，2022年2月的那场地磁暴和今年的特大地磁暴相比只能算“小巫见大巫”。

威胁地球短波通信

除了威胁航天器运行，地磁暴还会威胁地球短波通信。短波通信是一个严重依赖地球电离层的通信方式。

当有地磁暴发生时，电离层电子密度随高度的分布会发生很大的变化，导致在电波原有的接收点接收到的信号会大幅度衰减，甚至完全接收不到，从而造成短波通信的中断。

电网和地下管网受影响

此外，强地磁暴影响期间，电网和地下管网（如石油和天然气管道，海底光缆的外保护管等）也会受到影响。如1989年，加拿大魁北克地区持续12个小时的大规模停电事故，就是由于地磁暴引起的。

影响信鸽海龟等行进路线

地磁暴还会对一些动物活动产生影响，如信鸽、海龟这类靠地磁场来感应方向的动物，当磁场发生紊乱时，就会导致它们的行进、迁移路线发生改变。

对人体影响可以忽略不计

专家也表示，由于地磁暴一般持续的时间都不会太长，对公众日常生活影响不大，对人体的影响也很小，可以忽略不计，大家不用恐慌。

【应对】

如何科学应对地磁暴？

地磁暴由太阳活动引发。太阳活动具有11年左右的周期，从2019年12月份开始，太阳进入了第25个太阳活动周期，预测在2025年左右迎来最高峰，强太阳活动总体上会越来越频繁。

地磁暴威力如此大，应该如何规避和减小它带来的威胁？薛炳森表示，规避地磁暴威胁最有效的手段就是“准确预报有可能发生的地磁暴”。

为此，国家空间天气监测预警中心在地面布设了多台望远镜，在风云卫星上也有对紫外波段的成像观测设备以及对软X射线的流量、多能段的太阳高能粒子流量的监测，为空间天气预报提供了重要支撑。

今年的三四月份地球出现地磁暴时，国家空间天气监测预警中心进行了及时的预报、监测，还没有到达业务运行所需轨道的风云三号G星，在轨道降低后将调整路径，继续前往目的地，以履行其在太空中的任务。“如果没有考虑到地磁暴对卫星的影响，那么对卫星轨道位置的计算就会有偏差，基于计算出的错误位置，就找不到卫星了。”薛炳森说。

整合：易福红

来源：新华社 央视新闻 红星新闻 北京科学中心 中国气象报  潮新闻 网友微博等

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