中國子午工程二期預計於今年年底完成建設任務，屆時中國將建成世界上規模最大的空間環境地基綜合監測網。從2024年開始
，在跨越東經120度、西經60度du的de子zi午wu圈quan上shang，沿yan線xian幾ji十shi個ge國guo家jia和he地di區qu的de數shu千qian台tai科ke學xue儀yi器qi，將jiang協xie調tiao形xing成cheng對dui地di球qiu空kong間jian環huan境jing進jin行xing觀guan測ce的de地di基ji探tan測ce網wang絡luo。這zhe項xiang基ji於yu中zhong國guo子zi午wu工gong程cheng拓tuo展zhan的de“國際子午圈大科學計劃”
，將實現對地球空間天氣的實時監測和預報，推動人類社會解開更多空間奧秘。

浩(hao)瀚(han)星(xing)空(kong)中(zhong)，天(tian)體(ti)在(zai)各(ge)自(zi)軌(gui)道(dao)上(shang)運(yun)動(dong)，其(qi)間(jian)既(ji)存(cun)在(zai)穩(wen)定(ding)和(he)秩(zhi)序(xu)，也(ye)麵(mian)臨(lin)不(bu)期(qi)而(er)至(zhi)的(de)風(feng)暴(bao)和(he)未(wei)解(jie)之(zhi)謎(mi)。大(da)氣(qi)就(jiu)像(xiang)地(di)球(qiu)的(de)皮(pi)膚(fu)一(yi)樣(yang)

，在(zai)太(tai)陽(yang)輻(fu)射(she)、太陽風
、宇yu宙zhou射she線xian與yu地di球qiu磁ci場chang的de相xiang互hu作zuo用yong中zhong取qu得de精jing微wei平ping衡heng。以yi上shang任ren何he因yin素su的de變bian化hua

，都dou可ke能neng破po壞huai地di球qiu平ping衡heng，導dao致zhi大da氣qi能neng量liang調tiao節jie紊wen亂luan。特te別bie是shi來lai自zi太tai陽yang物wu質zhi性xing爆bao發fa的de空kong間jian天tian氣qi，對dui人ren類lei生sheng活huo影ying響xiang較jiao大da。有you研yan究jiu表biao明ming，來lai自zi太tai陽yang的de高gao溫wen高gao速su物wu質zhi可ke以yi撞zhuang開kai地di球qiu磁ci場chang形xing成cheng的de屏ping障zhang，把ba大da量liang能neng量liang灌guan注zhu到dao地di球qiu大da氣qi，峰feng值zhi可ke以yi超chao過guo全quan球qiu電dian力li裝zhuang機ji總zong量liang的de10%，對衛星運行
、導航、通信
、電網等造成嚴重幹擾。

為了解空間天氣變化規律
，更好地監測和保護地球
，科學家們進行了不斷探索。2008年，中國科學家開啟子午工程一期建設。通過監測網絡，子午工程一期對能量如何從高緯（地球磁層外部）擴散到低緯（磁層內部）的研究
，跨出了全球性空間天氣研究的第一步。2018年，子午工程二期啟動，旨在將空間天氣的觀測覆蓋到從太陽到地球的全過程。完工後
，子午工程一期和二期將運行多達44種、近300台儀器

，能夠同時覆蓋色球、日冕、太陽風
、磁層、電離層
、中高層大氣，一直到低層大氣。太陽與地球相聯係的“無形紐帶”


，在子午工程的“千裏眼”下可以變得清晰可見：空間天氣何時可能襲擊衛星和空間站、擾亂電離層及衛星導航通信，能量傳播、耦合與爆發又是怎樣危及國際航線和電網的……zhexieyanjiuchengguoyifangmianweirenleijinyibujinxingkongjiantansuobaojiahuhang，lingyifangmiantongguojishiyubaoyufangfan，keyidadajianxiaotaiyanghediqiuzaihaixinghuodongduitianjihedijijishuxitongdeyingxiang
，baozhangshuzihuashehuideshunliyunxing。

空間天氣是全球性問題，需要全球合力參與。從2010年開始，數百位國際科學家規劃了“國際子午圈大科學計劃”，來自中國、巴西、俄羅斯、泰國
、法國
、美國等國的研究機構積極支持和參與。從中國的子午工程起步
，國際子午圈把跨越東經120度、西經60度的大子午圈利用起來，計劃用數千台地基儀器把地球空間變為物理信息的三維網格
，借助地球自轉
，每12個小時生成一張“核磁共振圖像”。科學衛星穿行其間，在關鍵格點
、對dui關guan鍵jian過guo程cheng進jin行xing詳xiang細xi診zhen斷duan。同tong時shi
，數shu千qian台tai不bu同tong種zhong類lei的de儀yi器qi設she備bei相xiang互hu定ding標biao
，把ba全quan網wang絡luo的de測ce量liang絕jue對dui基ji準zhun維wei持chi在zai一yi個ge穩wen定ding精jing準zhun的de基ji線xian上shang
，不bu斷duan完wan善shan地di球qiu環huan境jing監jian測ce能neng力li指zhi標biao。例li如ru，地di球qiu磁ci場chang現xian在zai以yi每mei百bai年nian10%desulvshuaijian，daozhitaiyangnengliangliziheyuzhoushexianduidiqiudaqidezuoyongdafuzengqiang。zheyibianhuashifouyingxiangqihoujiqitahuanjingyinsu，xuyaoguojiziwuquanzheyangchangqi、穩定和綜合的全球性觀測來判別。

“國際子午圈大科學計劃”標誌著“空間天氣+”時代的開始。除了來自太陽的能量爆發，颶風、火山、海洋與大氣環流
、地(di)震(zhen)乃(nai)至(zhi)人(ren)類(lei)活(huo)動(dong)也(ye)對(dui)空(kong)間(jian)天(tian)氣(qi)造(zao)成(cheng)影(ying)響(xiang)。以(yi)上(shang)多(duo)重(zhong)影(ying)響(xiang)的(de)合(he)力(li)過(guo)程(cheng)使(shi)得(de)空(kong)間(jian)天(tian)氣(qi)比(bi)已(yi)有(you)認(ren)知(zhi)複(fu)雜(za)得(de)多(duo)，影(ying)響(xiang)域(yu)也(ye)大(da)很(hen)多(duo)。如(ru)果(guo)把(ba)大(da)氣(qi)比(bi)作(zuo)地(di)球(qiu)的(de)皮(pi)膚(fu)，那(na)麼(me)“皮膚”與外界的能量平衡將決定地球表麵的溫度。一方麵
，地表溫度因溫室氣體排放而緩慢升高

；另一方麵，空間天氣的短期激變對地球的“皮膚”造成反複“灼傷”，留下“疤痕”。它會不會進一步引起質變？會不會影響全球變暖進程？這是空間天氣與全球氣候變化的一個重要學科交叉

，蘊藏著豐富的、有待解決的科學問題，等待全人類合力探索。

（作者為中國科學院國家空間科學中心研究員）