2019年太空天氣回顧

2019-12-31 | 譯編者:奕德 審訂員:黃俊穎


2019年太空天氣回顧
2019年太空天氣回顧

 迎接新的2020年, 2019年也漸漸的算是太陽活動第24週期的尾聲,太陽活動相對顯得非常緩和,雖然沒有劇烈的太陽風暴發生,但仍然有一些事件發生。就透過數字和相關說明,一起來回顧2019年的太空天氣狀態。

2019/03/23太陽表面影像 (資料來源:NASA/SDO)
2019/03/23太陽表面影像 (資料來源:NASA/SDO)

 從太陽黑子相對數(沃夫數, Wolf Number)來看,2019年的太陽黑子數比起2018年整體更是偏低。全年合計多達273天沒有在太陽表面上(面對地球側)觀測到有太陽黑子存在,比去年多出了64天。另外,從11月13日至12月24,更是長達連續41天沒有太陽黑子(Spotless Days)存在,不僅是今年最長的紀錄,也有可能成為觀測歷史上第8長*的間距。

 而在今年的紀錄中,最高太陽黑子相對數出現在3月21日,當天有兩群太陽黑子而讓數值來到了38。而從太陽表面影像上看到面積最大的黑子,是在3月23日所觀測到編號為2736的太陽黑子,約略是地球2至3倍大。另外,在4月7日至4月21日和5月4日至5月18日,分別都有連續長達15天有觀測到太陽黑子存在,也是今年連續紀錄中最久的2次。

這紀錄是自1849年開始,目前最長沒有黑子的連續天數是發生在1913年,連續92天。但因太陽黑子數仍需要SIDC作最後的計算和公佈,因此今年連續42天將有機會拍到歷史第8長。

圖:2019/05/06太陽閃焰,影像觀測頻譜為波長9.4奈米。(資料來源:NASA/SDO)
圖:2019/05/06太陽閃焰,影像觀測頻譜為波長9.4奈米。(資料來源:NASA/SDO)

 另外,在太陽輻射的部分,根據NOAA/GOES衛星的Xray通量觀測資料,今年足以影響到高頻(HF)通訊的太陽閃焰總共發生了66次,最劇烈的事件是發生在5月6日,等級為C9.9。由於太陽輻射增強的影響與太陽的天頂角有關,因此只有地球上恰好為白天的區域才會有影響。所以,在這66次太陽閃焰中,其中共有21次發生的時間是會對台灣地區周遭的高頻通訊會造成程度不等的干擾。不過因為今年的事件發生期間都只有數分鐘,因而沒有產生非常顯著的通訊干擾或中斷的情形發生。但是NOAA的太空天氣預報中心(Space Weather Prediction Center, SWPC)所使用的無線電干擾指數(Radio Block, R Scale),是將等級為M1.0開始區分指數R1至R5。因此,今年若是以NOAA的無線電干擾指數來看,會讓指數達到R1以上的太陽閃焰發生次數和去年一樣為0。

2019年5月14日,受到日冕物質拋射擠壓的地球磁層頂。
2019年5月14日,受到日冕物質拋射擠壓的地球磁層頂。

 過去這一年太陽風的平均風速為每秒399.68公里,密度為每立方公分4.99個。而根據NOAA/DSCOVR衛星的觀測資料*顯示,今年所記錄到最高太陽風風速出現在9月1日,達到每秒917.91公里。相較之下,最低太陽風風速則為3月24日的每秒266.60公里。至於密度的部分,極大值為8月21日的每立方公分有169.50個,極小值出現在7月4日,只有每立方公分0.6個。

 雖然太陽活動較為緩和,只有少數的日冕物質拋射影響到地球附近的太空環境。但實際上,高速太陽風和行星際磁場變化仍會對地球磁場造成擾動,甚至導致磁暴的發生。本年度合計有發生磁暴的天數為20天,每月平均1-2次。地磁擾動指數極值出現在5月14日,因受到日冕物質拋射事件影響,高緯度測站所推算的地磁擾動指數Kp值為7,低緯度測站所計算的DST指數為-65,也是2019年唯一個NOAA/SWPC地暴指數(Geomagnetic Storm, G Scale)達到G3的事情。剩下的19個有磁暴發生的日子中,達到強度達到G2的6天,僅為G1的有13天,但也有為數不少的日子雖然是指數G0但Kp值仍有達到4,也很接近磁暴的條件。

數據分析採用NOAA/SWPC所提供的2019年每3小時觀測數據,因此會與實際紀錄略有出入。

引用來源: 2018年回顧第25太陽週期磁暴強度
延伸閱讀: Spotless DaysSDO衛星NOAA/SWPCROB/SIDC

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奕德

國立中央大學太空科學所博士班畢業 現任中央氣象局氣象資訊中心研究員 專長:電離層物理、電離層模擬、太空科學科普教育、Dagik Earth應用

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