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太空天氣指標

太空天氣指標(Space Weather Scale)是指由NOAA/SWPC藉由「GOES短波輻射通量」、「高緯地磁指數」與「GOES高能粒子通量」三種觀測數據簡化太空天氣對於人類活動影響的嚴重而分別訂定出「無線電干擾」、「地球磁場擾動」與「太陽輻射暴」三種指數,每一個指數的數值皆可由觀測數據對應出0(無)到5(劇烈)6種等級。

即時指標 
太空天氣指標總覽

氣象局太空天氣作業辦公室在取得最新觀測資料後,立即換算成太空天氣指標顯示於網站上,並維持6種強度,但僅3種顏色(綠、黃、紅)區間。然因臺灣地區所在的地磁緯度較低,因此實際受到太空天氣事件的影響仍會與美國有所不同,請多留意相關報告與訊息。

※指標類型

名稱 說明
無線電干擾
Radio Blackouts
指標英文代號為R
以NOAA/GOES衛星針對波長在0.1-0.8奈米(nm)範圍內的短波輻射通量密度為依據劃分等級。
地球磁場擾動
Geomagnetic Stroms
指標英文代號為G
以地磁擾動指數(Kp)為依據,擾動指數未達到4之下為G0,超過4後劃分為5個等級。
太陽輻射風暴
Solar Radiation Storms
指標英文代號為S
以NOAA/GOES衛星針對能量在10MeV以上的質子通量密度為依據劃分等級。

※指數等級與對應影響

等級 影響 觀測數據 發生率
指數 說明 可能影響範圍與時間長短 GOES
X-ray短波
通量密度
以太陽活動周期(11年)估算
R5 劇烈

高頻無線電通訊:地球日側地區的高頻通訊將完全中斷達數小時,造成人員在此區域內無法利用高頻無線電進行通訊。

導航:日側地區的航空與航海所使用的低頻導航訊號將出現數小時的訊號中斷,造成定位異常。衛星導航誤差增加達數小時,並可能持續至夜間。

X20
(2x10-3)
每週期少於1次
R4 強烈

高頻無線電通訊:大多數地區在日間會有通訊中斷的現象導致通訊失聯。

導航:低頻導航訊號誤差增加達1至2小時,日間出現短暫的衛星導航訊號中斷。

X10
(10-3)
每週期約8次
(約8天)
R3 中度

高頻無線電通訊:部分地區在日間會有通訊中斷的現象導致通訊失聯。

導航:低頻導航訊號不佳達1小時。

X1
(10-4) 
每週期約175次
(約140天)
R2 輕度

高頻無線電通訊:少數地區在日間會有通訊中斷的現象導致通訊失聯。

導航:低頻導航訊號不佳達數十分鐘。

M5
(5x10-5)
每週期約350次
(約300天)
R1 微弱

高頻無線電通訊:輕微的訊號不佳,造成間歇性的通訊中斷。

導航:低頻導航訊號出現短暫的訊號不佳。

M1
(10-5)
約為2000次
(約950天)
備註:觀測值是量測波長在0.1-0.8奈米(nm)範圍內的短波輻射通量密度,單位為每平方瓦(W·m-2)。另外,除了高頻通訊以外,其他的通訊頻率也有可能會因為短波輻射的增強而受到干擾。
等級 影響 觀測數據 發生率
指數 說明 可能影響範圍與時間長短 Kp指數 以太陽活動周期(11年)估算
G5 劇烈

電力系統:大規模的電壓控制系統與保護系統將發生問題。部分的電力輸送網將完全中斷或短暫停電,變壓器也有機會損壞。

太空飛行器操作系統:表面電荷累積,造成姿態異常、資料傳輸異常和定位系統異常。

其他系統:線路電流異常增高、高頻無線電通訊無法使用、衛星定位誤差增加、低頻無線電通訊異常、中緯度地區(地磁緯度40度)能見到極光活動。

Kp=9 每週期約4次
(約4天)
G4 強烈

電力系統:有機會導致大規模的電壓控制系統與保護系統的問題,造成電力輸送網的系統誤判。

太空飛行器操作系統:可能導致表面導電及追蹤問題,飛行器姿態需要進行修正。

其他系統:管線電流將對預防設計起作用,高頻無線電通訊干擾,衛星定位準確率下降達數小時,低頻無線電通訊中斷,極光活動最低可發生在磁緯45度的地區。

Kp=8 每週期約100次
(約60天)
G3 中度

電力系統:部分的保護裝置可能會出現假警報而需要進行電壓修正。

太空飛行器操作:人造衛星上的部份裝置可能會有電荷累積的現象,低軌道人造衛星的飛行阻力將增加,姿態需要進行修正。

其他系統:衛星導航、低頻與高頻無線電通訊將出現短暫中斷,極光活動最低可發生在磁緯50度的地區。

Kp=7 每週期約200次
(約130天)
G2 輕度

電力系統:高緯度地區電力系統可能出現電壓異常,若持續較久將導致變壓器損壞。

太空飛行器操作:地面控制中心可能需要針對飛行器進行姿態調整。另外,飛行阻力的增加,將影響衛星軌道預測。

其他系統:高頻無線電通訊出現訊號衰減現象,極光活動最低出現於磁緯55度的地區。

Kp=6 每週期約600次
(約300天)
G1 微弱

電力系統:電力傳送網出現輕微的擾亂。

太空飛行器操作:衛星姿態出現輕微影響。

其他系統: 影響動物遷移且僅高緯度可見極光活動。

Kp=5 約為1700次
(約900天)
備註:Kp指數是由各個地磁觀測站所觀測到的K指數整合後的全球指數。
等級 影響 觀測數據 發生率
指數 說明 可能影響範圍與時間長短 質子能量10MeV以上的通量密度 以太陽活動周期(11年)估算
S5 劇烈

生物影響:進行艙外活動的太空人將受到的輻射危害,航班飛經高緯度地區時,組員與乘客暴露在高能輻射環境的風險增加。

衛星操控:衛星可能受損而無法操控、影像出現雜訊、追星系統異常而無法訂位及造成太陽能板功能損壞。

其他系統:極區的高頻通訊中斷且衛星導航定位困難。

105 每週期少於1次
S4 強烈

生物影響:進行艙外活動的太空人將受到無可避免的輻射危害,航班飛經高緯度地區時,組員與乘客暴露在高能輻射環境的風險增加。

衛星操控:衛星記憶體功能異常、影像出現雜訊、追星定位系統異常及造成太陽能板功能異常。

其他系統:極區的高頻通訊中斷且會提高衛星導航誤差達數天之久。

104 每週期約3次
S3 中度

生物影響:進行艙外活動的太空人將受到輻射危害,航班飛經高緯度地區時,組員與乘客暴露在高能輻射環境的風險增加。

衛星操控:數位訊號翻轉造成影像出現雜訊及造成太陽能板功能異常。

其他系統: 極區的高頻通訊異常及衛星導航誤差增加。

103 每週期約10次
S2 輕度

生物影響:航班飛經高緯度地區時,組員與乘客暴露在高能輻射環境的風險增加。

衛星操控:可能出現數位訊號異常現象。

其他系統:極區的高頻通訊及衛星導航將受到輕微的影響。

102 每週期約25次
S1 微弱

生物影響:無

衛星操控:無

其他系統:極區的高頻通訊會受到輕微的影響。

10 每週期約50次
備註:通量的量測是以五分鐘平均值計算,單位為particles·s-1·ster-1·cm-2
另外,能量在100MeV(百萬電子伏特)的質子通量可做為評估飛行組員及乘客受到輻射風險的主要考量參數。