太空天气

太空天气是在地球周围的太空环境条件改变的观念。它与行星大气内的天气观念不同，涉及太空中的等离子、磁场、辐射和其他物质。"空间气象"经常隐藏性的意味着在地球附近的磁层，但是它也是在 星际间（并且经常是星际空间）的研究在我们自己的太阳系内，太空天气受到太阳风的密度和速度，还有太阳风携带的等离子造成的行星际磁场（IMF）很大的影响。不同的物理现象与太空天气有关，包括地磁风暴和次风暴、范艾伦辐射带的活动、电离层的扰动和闪烁、极光和在地球表面的地磁的诱导电流。日冕物质抛射和它们关联的冲激波经由压缩磁层和触发地磁风暴也是导引空间气象的重要驱动力。被日冕物质抛射或闪焰加速的太阳高能粒子，也是太空天气的重要驾御者，它能经由感应电流危害到太空船上的电子设备，和威胁到太空人的生命。太空天气在几个相关的地区对太空探索和发展发挥了深远的影响。不断变化的地磁条件可以造成大气密度的急剧改变，造成低地球轨道上太空船高度的堕落。由于太阳活动增强产生的地磁风暴会导致太空船上的检测器暂时失明，或是干扰到船上的电子仪器，或是太空环境的条件对设计太空船的遮罩和载人太空船的生命支援系统也是很重要的。此外，磁暴也会影响到在高纬度上常态飞行的飞机，使受到的辐射总量增加。从1995年起，美国国家航空航天局（NASA）和欧洲空间局（ESA）合作的太阳和太阳风层探测器（SOHO）太空船接近即时太阳资料成为对太空天气预测的主要来源。在1998年，NASA的高新化学组成探测器（ACE）加入，它携带了可以连续传输有关原来位置的太空天气信标。SOHO和ACE都位于L1拉格朗日点，距离地球1%天文单位的地球上游位置，它测量到的太阳风和电浆大约在1小时后就会抵达地球。NASA和ESA最新发射的日地关系天文台（STEREO）增加了一个额外的太空天气资料流程，以立体的影像涵盖了地球与太阳之间的空间。两艘STEREO太空船，一艘超越在地球的前方，另一艘尾随在地球的后方，每年漂移远离地球约22度。自1990年代以来，从太阳到地球以及周遭太空环境的主要模型，就使用三度空间的磁流体动力学架构模拟。在美国，两个主要的中心是密歇根太空环境模拟中心(CSEM) 和综合太空天气中心(CISM) 。所知空间气象和地面层最重大的影响是地磁感应电流（英语：Geomagnetically induced current）(geomagnetically induced current，GIC)。这些可以造成电流在电网、管线和其他传导网络中流动并且产生损害。在地面上快速的磁场变化 － 在发生磁暴的过程和太空天气的结合 － 也可以是重要的活动，像是地球物理映射和碳氢化合物的产生。飞机和船舶承担的地磁测量在磁暴期间可以快速的受到磁场改变影响。磁暴可能导致资料解释上的问题，因为在调查地区下的地壳磁场也会受到太空天气影响产生相似的变化。一个实用的测量设备能够准确的提出磁暴警告，包括严重程度的评估和磁暴持续的时间。由于经济和其它的原因，石油和天然气的生产往往涉及定向钻井，井的路径从一个单一的井口在水平和垂直方向上都延伸好几公里。由于附近还有其它的钻孔，也由于目标的大小－储藏层可能只有数十到数百米宽－和安全上的理由，在精度上的要求很严格。使用陀螺仪的测量方法是最精确也是最昂贵的，因为它可能需要停止钻井数小时。一个替代的方法是使用磁性的测量，它可以进行钻井中测量。几近即时的磁性资料可以用来更正钻井的方向，并且邻近的磁场观测台是不可或缺的(Clark and Clarke, 2001; Reay et al., 2006)。磁性资料和风暴预测还有助于在持续的基础上弄清楚未知来源的操作错误。地球 · 地磁场 · 极光 · 极风 · 大气环流 · 喷射气流电离层 · 等离子层 · 磁层 · 磁层顶 · 磁层质点运动（英语：Magnetosphere particle motion） · 环状电流 · 范艾伦辐射带 · 白克兰电流 · 磁层鞘 · 磁层年表（英语：Magnetosphere chronology）列表（英语：List of satellites which have provided data on Earth's magnetosphere） · GEOTAIL（英语：Geotail） · WIND（英语：WIND (spacecraft)） · 极地（英语：Polar (satellite)） · IMAGE（英语：IMAGE） · 束群（英语：Cluster II (spacecraft)） · 双星计划 · 范艾伦探测器 · THEMIS（英语：THEMIS） · MMS（英语：Magnetospheric Multiscale Mission）（2015年）高频主动式极光研究项目 · 南半球极光雷达实验 · 超级双重极光雷达网络水星 · 木星 · 甘尼米德 · 土星 · 天王星 · 海王星行星环 （木星环 · 土星环 · 天王星环 · 海王星环） · 气体环 · 流量管