【阮仲容專欄】太空天氣會影響我們的日常生活

5月，數以百萬計的人被北極光和南極光（北極光和南極光）的鮮豔色調所迷惑。作為一場大型太陽風暴的產物，綠色、紅色和紫色的光幕在夜空中蕩漾開來，在很少見到這種奇觀的地區。我第一次在英國看到它們，是在伯明罕郊外的後花園裡。隨著太陽活動開始達到頂峰，預計未來幾個月將有更多的顯示器。
但大多數人沒有看到的是影響——以及幕後為減輕這些影響所做的準備工作。無線電通信系統出現停電;衛星互聯網供應商 Starlink 面臨中斷;全球導航衛星系統的中斷給依賴定位的部門帶來了問題。與此同時，航班改道，電網得到保護。肖恩·埃爾維奇 Sean Elvidge發表在最新一期《自然》(Nature)的<太空天氣會影響我們的日常生活——我們需要一個更好的預警系統>( Space weather can affect our daily lives — we need a better warning system)指出，科學家說，令人眼花繚亂的極光只是一個熱身，因為可能會有更多的太陽風暴。
太陽風暴的影響很難量化
這說明了空間天氣科學家面臨的一個困境：當即使是如此重大的風暴對大多數人的生活幾乎沒有改變時，我們如何發佈和傳達有效的警報？部分問題在於我們如何對太空天氣進行分類。目前的系統過於簡單;太空天氣不是如此的。
地磁暴使用美國國家海洋和大氣管理局與空間天氣界合作開發的尺度進行分類。地磁暴等級（G級）、太陽輻射風暴等級（S級）和無線電停電等級（R級）範圍為1至5，其中5表示極端事件。
這些尺度在強調空間天氣對行業和政府的風險方面非常寶貴，但它們應該更新。引起五月極光的地磁風暴被歸類為G5，即“極端”。然而，太陽風暴的影響很難量化。這場風暴是由至少七次日冕物質拋射的快速序列引發的 - 從太陽表面排出的大量太陽物質和磁場爆發。當它們與地球磁場碰撞時，它們壓縮並擾亂了它，引發了地磁風暴。
5月的風暴是10年一遇的事件
但許多因素，包括日冕物質拋射的速度、品質、持續時間和磁方向，都會影響風暴的影響。就地磁活動峰值而言，5月的風暴是10年一遇的事件。這場風暴的與眾不同之處在於它的持續時間很長。地磁擾動在24小時內保持高位，使其更像是75年一遇的事件。極光的可見時間更長，讓更多的人目睹了它們。
這些細節使得很難在不誇大或低估的情況下傳達空間天氣的風險。如果像5月份那樣被認為是「極端」的事件，導致的明顯破壞最小，那麼應該如何傳達100年一遇的更強風暴的風險？
超級風暴成本可能達到數十億美元
超級風暴是一個迫在眉睫的現實。成本可能達到數十億美元。電網可能會中斷，導致局部停電。衛星及其支援的基本系統可能會受到損害。對航空、海上行動和緊急服務至關重要的無線電信號將被中斷。例如，2003年10月，地磁風暴影響了歐洲、北美和非洲的衛星通信、全球定位系統和電力供應。
為了傳達真正極端風暴的嚴重程度，科學家需要重新考慮分類尺度。一些研究人員建議將嚴重程度提高到六級及以上。其他人則建議涵蓋更多現象，包括D級（輻射劑量率）和T級（無線電波在地球高層大氣中的傳播）。
「紅綠燈」警告模型
我首選的方法是轉向特定部門的「紅綠燈」警告模型。例如，黃色空間天氣警告可以提醒航空和農業等可能受到小型地磁風暴影響的行業。橙色警告可能要求電網和雷達運營商等用戶考慮採取先發制人的措施來保護其服務併為中斷做好準備。紅色警告將表明預計會出現危險的太空天氣，潛在的重大影響需要立即採取行動，電力公司、衛星運營商和緊急服務部門必須毫不拖延地實施應急計劃。
這樣的系統將很快提醒那些最應該關注的人。它可以通過允許在數據可用時更新和升級警告來適應不確定性。例如，當首次觀察到日冕物質拋射時，地磁事件可能以黃色警告（高影響，但不太可能）開始。如果隨著進一步的建模和數據而中斷的可能性增加，它可以升級為橙色或紅色。通過在警告名單上增加部門，可以很容易地擴大其影響範圍。
承認太空天氣會影響我們的日常生活
採用統一的方法來完善空間天氣報告和反應戰略至關重要，全世界的空間氣象中心必須齊心協力討論並商定更新的方法。他們必須確保「極端」等術語不會被濫用，並且這些術語與真正值得關注和採取行動的事件保持一致，並且行業和公眾為真正的風險做好充分準備。
當我們在太陽週期的高峰期航行時，重要的是要承認太空天氣會影響我們的日常生活。通過完善分類和報告系統，科學家可以更好地將公眾的看法與現實保持一致，確保我們既不會哭泣，也不會措手不及。