據(jù)國外媒體報道，科學(xué)家認(rèn)為目前太陽正處于第24周期中，前一個周期結(jié)束于2008年，而2013年正好是為期11年平均周期中的最活躍期。太陽周期是太陽磁場活動的規(guī)律性現(xiàn)象，黑子數(shù)量也會增加，該情況將會導(dǎo)致地球的電離層受到干擾。眾所周知，全球定位系統(tǒng)的信號依賴空間傳輸，而混亂的空間電磁環(huán)境可能導(dǎo)致導(dǎo)航信號出現(xiàn)嚴(yán)重問題。即將到來的2013年或面臨強大的太陽風(fēng)暴，科學(xué)家們正在通過設(shè)置全球聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測站對太陽風(fēng)暴進(jìn)行觀測，以研究在太陽活躍期所發(fā)生的現(xiàn)象。

圖1 2013年地球或?qū)⒚媾R強大的太陽風(fēng)暴襲擊

圖2 太陽活動與地磁指數(shù)在不同年份下的活躍情況分布表

　　太陽黑子數(shù)量的急劇增加可能導(dǎo)致地球電離層環(huán)境出現(xiàn)改變，這是位于我們大氣頂層的等離子“殼層”，之所以太陽活躍期的風(fēng)暴會引起科學(xué)家的高度關(guān)注，是因為當(dāng)前運行在軌道上的人造衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)還沒經(jīng)過太陽風(fēng)暴高度活躍期的考驗，人們擔(dān)心電離層電磁環(huán)境的變化可能導(dǎo)致全球定位系統(tǒng)或者其他通過近地空間的信號受到嚴(yán)重干擾而出問題。

　　圖1中顯示的是在美國地區(qū)出現(xiàn)的日全食事件，當(dāng)月球盤面完全進(jìn)入并遮擋住部分太陽圓面時的情景。圖2則顯示了太陽的活躍程度正在不斷加強。顯示了太陽活動與地磁指數(shù)在最后一個太陽活動極大期后出現(xiàn)再次緩慢上升的趨勢，橙色表示太陽黑子的水平;太陽輻射通量水平用綠色表示，顯示總的能量輸出;地磁指數(shù)則與地球周圍空間環(huán)境的磁暴水平有關(guān)，用藍(lán)色和粉紅色表示。

　　早在20世紀(jì)，無線電愛好者率先發(fā)現(xiàn)了電離層的奧秘，這是一層可受到太陽帶電粒子強烈干擾的地磁層內(nèi)界，地球高層大氣在這里被射線所電離。隨著太空時代的到來，軌道衛(wèi)星的無線電信號開始穿過電離層，當(dāng)前時代的日常生活比過去都更加依賴于空間系統(tǒng)。在太陽活動極大期時，太陽黑子的數(shù)量將大量增加，太陽輻射的輸出也比往常增大了約0.1%，這個變化將影響全球氣候和天氣系統(tǒng)的模式。當(dāng)太陽活躍期到來時，電離層將變得更加不穩(wěn)定，而且在晚上溫度降低時會形成湍流，其中包括形成了“等離子氣泡”，使得電離層變得更加動蕩。

　　由太陽風(fēng)暴導(dǎo)致的電離層空間環(huán)境變化可導(dǎo)致無線電系統(tǒng)出現(xiàn)信號延遲，這是導(dǎo)航衛(wèi)星較容易出現(xiàn)問題的一個因素。為了監(jiān)視地球高層大氣以及衛(wèi)星導(dǎo)航和通訊所受到太陽風(fēng)暴的影響程度，歐洲航天局正在全球建立聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測站。根據(jù)歐洲空間局的科學(xué)家羅伯特·普列托-塞代拉(Roberto Prieto-Cerdeira)介紹：“當(dāng)前太陽活躍期監(jiān)視系統(tǒng)仍然處于開發(fā)階段，但是已經(jīng)可以被用于監(jiān)測并不強烈的電離層磁暴。”

　　太陽風(fēng)暴監(jiān)視監(jiān)測系統(tǒng)主要通過測量全球定位系統(tǒng)的信號進(jìn)行工作，比目前現(xiàn)有的監(jiān)測站采用的儀器精度都要更高，科學(xué)家們將監(jiān)測系統(tǒng)部署在世界各地，尤其是赤道地區(qū)是最為感興趣的站位。而在中緯度地區(qū)則會出現(xiàn)更多動態(tài)的變化事件，因此研究人員在西非佛得角和另一邊非洲大陸的肯尼亞都建設(shè)了監(jiān)測站。此外，通過法國國家空間研究中心我們獲得大西洋中部阿森松島、利伯維爾和加蓬現(xiàn)有跟蹤站的數(shù)據(jù)，因此下一步對太陽風(fēng)暴監(jiān)視系統(tǒng)的審議將會把傳感器部署在加那利群島馬斯帕洛馬斯和法屬圭亞那庫魯?shù)貐^(qū)。

　　位于北極地區(qū)的監(jiān)測站可以對高緯度實現(xiàn)監(jiān)視監(jiān)測覆蓋。在太陽活躍周期大約為11年左右，即從一個活躍最大值到下一個最大值的間隔，根據(jù)以往的觀測記錄，太陽周期大約在9年至14年，而太陽處于最大活躍期時會發(fā)生太陽耀斑，比如在1859年襲擊地球的太陽風(fēng)暴導(dǎo)致北半球大部分地區(qū)看到極光，甚至在羅馬都可以觀測到極光現(xiàn)象。