為了預(yù)測(cè)2024年4月8日的家利家航據(jù)預(yù)日食，預(yù)測(cè)科學(xué)的用美月日陽(yáng)日科學(xué)家們正在使用美國(guó)國(guó)家航空航天局太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)天文臺(tái)（SDO）的數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)天我們的太陽(yáng)冠可能是什么樣子。此外，國(guó)國(guó)重慶外圍預(yù)約(外圍模特)外圍上門（電話微信181-8279-1445）高端外圍預(yù)約快速安排30分鐘到達(dá)他們的天局模型利用美國(guó)國(guó)家航空航天局昂宿星團(tuán)超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，近乎實(shí)時(shí)地更新其預(yù)測(cè)。數(shù)的太這意味著該模型在接收SDO發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)不斷更新其預(yù)測(cè)，提供盡可能接近實(shí)時(shí)的信息。
日冕是我們恒星的外層大氣。預(yù)測(cè)科學(xué)總裁Jon Linker說(shuō)，它“像太陽(yáng)風(fēng)一樣延伸到行星際空間”。在太陽(yáng)的熱量和磁湍流的驅(qū)動(dòng)下，這種風(fēng)吹向太陽(yáng)系的邊緣。“它包圍了行星，”林克說(shuō)，“包括地球。”
當(dāng)?shù)厍蚝推渌行倾逶≡谌彰崃鞒鲋袝r(shí)，它們的大氣層會(huì)對(duì)太陽(yáng)風(fēng)中發(fā)現(xiàn)的高能粒子和磁場(chǎng)做出反應(yīng)。這種反應(yīng)被稱為太空天氣，與陸地天氣一樣，有輕微的也有嚴(yán)重的。極端太空天氣事件，如被稱為日冕物質(zhì)拋射的大型太陽(yáng)爆發(fā)，可能會(huì)破壞重要的通信技術(shù)，影響軌道上的宇航員，甚至損害我們所有人所依賴的電網(wǎng)。
顯示太陽(yáng)活動(dòng)可能對(duì)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的一些影響的可視化。在圖像的頂部，太空中的橙色太陽(yáng)顯示出活躍的耀斑。高能電子破壞了繞地球運(yùn)行的航天器電子設(shè)備。太陽(yáng)耀斑質(zhì)子也會(huì)破壞軌道航天器的電子設(shè)備，但也會(huì)對(duì)航空電子設(shè)備、通信和GPS信號(hào)閃爍造成輻射影響。在陸地上，放大的電力線代表電力系統(tǒng)中的地磁感應(yīng)電流。在水中，海底和海上管道設(shè)施的放大圖像分別代表海底電纜的感應(yīng)效應(yīng)和管道中的大地電流。現(xiàn)代社會(huì)依賴于各種易受極端太空天氣影響的技術(shù)。這張圖顯示了一些受太空天氣事件影響的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。圖像：uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心
太空天氣是太陽(yáng)動(dòng)態(tài)外部最明顯的影響之一，科學(xué)家們正在努力創(chuàng)造準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。林克表示，完善這些太陽(yáng)能模型有助于為預(yù)測(cè)奠定基礎(chǔ)。他說(shuō)：“如果你要預(yù)測(cè)日冕物質(zhì)拋射的路徑，就像颶風(fēng)一樣，擁有更準(zhǔn)確的背景真的很重要。”。
SDO和其他太陽(yáng)天文臺(tái)提供了關(guān)于日冕的詳細(xì)見解，但科學(xué)家們?nèi)匀蝗鄙僖恍╆P(guān)于驅(qū)動(dòng)其活動(dòng)的力的重要信息，這些信息是準(zhǔn)確預(yù)測(cè)日冕出現(xiàn)所必需的。預(yù)測(cè)科學(xué)的研究科學(xué)家艾米麗·梅森說(shuō)：“我們沒(méi)有辦法準(zhǔn)確測(cè)量日冕中的磁場(chǎng)。”。“這是讓這件事如此具有挑戰(zhàn)性的原因之一。”
為了建立他們的模型，預(yù)測(cè)科學(xué)的研究人員使用對(duì)太陽(yáng)表面不斷變化的磁場(chǎng)的測(cè)量來(lái)近乎實(shí)時(shí)地驅(qū)動(dòng)他們的模型。這項(xiàng)創(chuàng)新的一個(gè)關(guān)鍵是創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)過(guò)程，將SDO的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為顯示磁通量和能量是如何隨著時(shí)間的推移注入日冕的。將這種動(dòng)態(tài)添加到模型中可以使日冕隨著時(shí)間的推移而演變，從而導(dǎo)致太陽(yáng)爆發(fā)。梅森說(shuō)：“我們開發(fā)了一個(gè)軟件管道，可以獲取磁場(chǎng)圖，找出所有應(yīng)該通電的區(qū)域，然后微調(diào)添加到這些區(qū)域的能量。”。建造這個(gè)自動(dòng)管道是團(tuán)隊(duì)向前邁出的一大步。在過(guò)去的預(yù)測(cè)中，該模型使用了表面磁場(chǎng)的靜態(tài)快照，這對(duì)于跟上不斷變化的太陽(yáng)來(lái)說(shuō)并不理想，尤其是在我們當(dāng)前太陽(yáng)活動(dòng)加劇的時(shí)期。同樣，在2017年和2021年的迭代中，梅森解釋說(shuō)，一名隊(duì)友過(guò)去通過(guò)分析某些區(qū)域的極端紫外線活動(dòng)，“從字面上手繪出太陽(yáng)上哪些區(qū)域需要通電”。持續(xù)更新磁場(chǎng)是今年模型所有變化的核心，該團(tuán)隊(duì)對(duì)結(jié)果寄予厚望。
預(yù)測(cè)，2017年的日全食模型顯示了日冕，磁場(chǎng)在深黑背景下以白色突出顯示。在預(yù)測(cè)模型中看到的結(jié)構(gòu)與在實(shí)際電暈的圖像中看到的組織緊密匹配。事實(shí)上，2017年日全食的處理圖像顯示，月球完全覆蓋了太陽(yáng)盤。在環(huán)繞月球的白光中，可以看到結(jié)構(gòu)清晰的日冕。
2017年日全食，電暈預(yù)測(cè)與實(shí)際合成圖像。圖像：uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局
日全食的復(fù)發(fā)提供了機(jī)會(huì)，可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況測(cè)試其模型的準(zhǔn)確性，并相應(yīng)地進(jìn)行更新。“我們每次都使用日食預(yù)測(cè)來(lái)對(duì)模型做一些新的事情，”預(yù)測(cè)科學(xué)的研究科學(xué)家?guī)扃辍ぬ扑拐f(shuō)，他策劃了自動(dòng)建模管道。“在接下來(lái)的兩周里，我真的很高興看到這一預(yù)測(cè)是如何不斷改進(jìn)的。我認(rèn)為這將與我們過(guò)去所能做的有很大的不同。”
梅森分享了他的熱情。她笑著說(shuō)：“日食是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，‘看看這個(gè)！這就是我們認(rèn)為的樣子！你不想了解更多嗎？’這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常激動(dòng)人心的機(jī)會(huì)，可以與其他人分享全年讓我們興奮的事情。”
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