地球還沒有完全走出剛剛過去周末的嚴重太陽風暴的影響。科學家再次警告，太空氣象可能還會出現新的罕見太陽風暴。

編號AR3664的太陽黑子，在5月14日打破了紀錄，它發出了太陽當前活動周期迄今為止最大的耀斑。太陽黑子是太陽表面溫度較低的一塊區域，這使它看起來比周圍更暗，其磁場強度大約是地球磁場的2,500倍。這種區域經常產生太陽耀斑，就是太陽表面氣泡破裂形成的日冕物質拋射（CME）或太陽等離子體大規模爆發。從地球上看就是一次耀眼的高能量閃光。

日冕物質拋射的等離子體由質子和電子雲組成，這些帶電粒子如果指向地球，可以在大約8分鐘內從太陽穿越1.5億公里到達地球。速度較慢的等離子雲，可能在太陽噴發幾天後撞擊我們的星球。當這些粒子到達地球時，它們與地球周圍的磁場相互作用，產生絢麗的極光和其它自然現象。這場風暴將「北極光」向南推進到美國大片地區。實際上，北半球的許多城市都觀測到極光現象。

美國國家海洋和大氣總署（NOAA）的太空氣象專家13日表示，造成這些事件的太陽風暴仍在產生強烈的X級耀斑，雖然預計未來幾天這些太陽風暴將與我們的地球擦肩而過，但輻射風暴預計會將其帶電粒子發射到彎曲的地球磁場中。這是太陽發出的磁場在流過太陽系的行星時形成的一個被稱為帕克螺旋的彎曲結構。

帶電粒子可能會被螺旋結構捕獲，並將它們射向地球，而沒有被捕獲的粒子就會錯過地球。5月13日中午，從太陽噴射出的帶電粒子（特別是質子）超過了「警告閾值」，預示本周晚些時候可能會再次出現輻射風暴。

周末襲擊地球的「太陽風暴」與即將到來的輻射風暴有所不同，後者雖然可以轟擊地球的保護磁場，但它們會集中在地球的兩極。也就是說，即將到來輻射風暴的大部份會被地球磁場吸收，但在暴露的極地區域不會被吸收，那裏的地球磁層向地球核心彎曲，粒子會沿著磁場穿透北極和南極附近的大氣。

更強的太陽風暴可能會造成更嚴重的後果。最早記載的太陽風暴影響發生在1859年9月，當時造成全球電報通訊中斷、電線著火，並干擾了船隻的導航。歷史上將這一事件稱為卡靈頓事件。

再往前，取自南極的冰芯樣本顯示，公元774年前後發生了一場更大規模的太陽風暴，史稱「三宅事件」。那次太陽耀斑產生了有史以來最大、最快的碳14含量上升。碳14是碳的放射性同位素，在地磁風暴引發的宇宙射線照射下產生。科學家通過測量那個時期樹木年輪中碳14含量，判斷當時的地磁風暴強度。發現，三宅事件使碳14增加了12%。相比之下，卡靈頓事件產生的碳14增加還不到1%，因此三宅事件可能會使G5級別的卡靈頓事件相形見絀。

歷史上，太陽風暴對軍事的影響曾經令人怵目驚心。1967年5月發生的一場太陽風暴，幾乎引發了戰爭。那次風暴拋射的帶電粒子到達地球時，干擾了美國的軍用無線電訊號。當時正值冷戰高峰，美國將這種無線電干擾解釋為惡意的攻擊是合乎邏輯的。如果不是美國太空天氣監測計劃發揮作用，可能就引發了報復性軍事行動。

國家海洋和大氣管理局將地磁風暴分為5個等級，周末的風暴被評為最高的G5，它與卡靈頓事件相當。但是，由於現代科技對電力、通訊基礎設施的依賴，它所造成的影響，遠遠超出了卡靈頓事件的範圍，並且更具災難性。任何電力和通訊中斷都可能導致數萬億美元的財產損失和生命風險。

此次太陽風暴對全球定位系統（GPS）的干擾足以使依賴該系統進行定位和導航的設備停止工作。事實上，GPS訊號中斷導致美國農民的拖拉機在田地裏趴窩，因為這些拖拉機需要厘米級精度的GPS導航，以保證作物播種間隙。

地磁風暴產生的感應電流，可能超過100安培。如此強大的電流流經連接電網的電氣元件，如變壓器、繼電器或感應器，可能損壞電力設備組件，導致大規模停電。

除了電力故障之外，還可能導致全球範圍通訊中斷。空中、海上、地面和太空高頻無線電通訊可能受到干擾。環繞地球軌道的衛星可能會因地磁風暴產生的感應電流造成內部組件損壞，導致所有與衛星通訊有關的服務中斷，包括電話、網絡、廣播、電視等。

此外，當太陽風暴襲擊地球時，輻射激增會導致大氣膨脹。膨脹的大氣使衛星，特別是在低地球軌道運行的衛星，淹沒在密度較高的大氣中而降低高度。如果不能及時將其推回到原有的軌道，衛星可能會提前墜落或縮短使用壽命。

在軍事領域，即使是像周末這樣級別的太陽風暴，對絕大部份軍事資產不會產生普遍顯著的直接影響，但是有可能對太空軍事資產造成一定程度的干擾或損壞。由於太空資產越來越承擔關鍵角色，因此受到美國政府高層重視。對軍事的影響主要表現在通訊和導航兩個方面。

太陽風暴與地球磁層之間的相互作用，會造成電離層擾動，直接危及衛星和太空電子設備安全及其功能完整性。電離層湍流對無線電通訊也會構成威脅，阻礙衛星的訊號傳輸。 

美國和北約盟國部隊廣泛使用的戰場訊息指揮控制系統，越來越嚴重依賴衛星通訊。太陽風暴對通訊衛星的干擾和損壞，有可能造成訊息流動障礙或降低傳輸速度，而使系統功能減弱或延遲。

如果全球定位系統也受到干擾和損壞，會造成定位、導航和制導武器方面的問題。會使感應器無法定位和捕捉目標，一些完全依靠GPS的精確制導武器無法瞄準目標。還有一些裝備的導航系統靠GPS輔助保持精度，也可能受到影響。

這些影響即使在和平時期、局部地區、短時間發生也是很嚴重的，更不要說在地區衝突或其它敏感時期發生。而且，太陽風暴不會選擇人類所認為合適的時間才發生，即使能預測，給出的預警時間也不會很多。因此，美國國家海洋和大氣總署主張採取謹慎措施，提醒人們了解地磁擾動的深遠影響，並警告可能會對軌道和陸地基礎設施造成破壞。這些警告促使系統營運商採取主動措施減輕潛在影響。

當然，軍用基礎設施有更好的抗干擾能力，更大的可能是在目前這種強度的太陽風暴中毫髮無損。儘管並非完全不受干擾，系統功能也基本能保持穩定，不會有系統崩潰的擔憂。這取決於天基、地面和網絡基礎設施應對變幻莫測太空氣象的冗餘和彈性。@

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