常見問題 (FAQ)

在SpaceWeatherLive上,我們的主要目標之一是幫助訪客了解太空天氣。因此,我們提供了許多文章的幫助部分,深入介紹太空天氣的相關知識。雖然我們已經在這裡提供了大量資訊,但仍然經常收到許多問題,而其中一些問題是經常被問到的。現在,您可以在這個常見問題解答 (FAQ) 中找到我們最常收到的問題的答案。

太陽活動

我們不知道。有人甚至科學家聲稱太陽正在走向新的蒙德極小期。蒙德極小期是 1645 年至 1715 年間約 70 年的時期,當時太陽盤上幾乎沒有出現太陽黑子。雖然太陽週期 24 確實比我們過去幾十年所習慣的活動要少得多,但我們目前還沒有準確的方法能夠預測太陽活動。現在還不能確定太陽是否即將進入一個長期持續的異常安靜時期。截至撰寫本文時,第 25 個太陽週期預計與第 24 個太陽週期大致相同或稍強。

太陽耀斑不僅在強度上有明顯差異,而且在持續時間上也也各不相同。有些太陽耀斑持續數小時,而有些則僅持續幾分鐘。長時間的太陽耀斑通常(但並非總是!)伴隨著太陽等離子體的噴射。這就是我們所謂的日冕物質拋射。持續時間不長的太陽耀斑(脈衝)仍然可以引發日冕物質拋射,但這種情況較為罕見,而且如果確實發生,這些日冕物質拋射通常不如持續時間較長的日冕物質拋射那麼強烈事件。

太陽耀斑要被歸類為長時間事件,並沒有確切的時間限制,但如果太陽耀斑在開始後30分鐘仍在進行中,NOAA SWPC美國國家海洋和大氣管理局的太空天氣預報中心將該太陽耀斑視為長時間事件。

Image: Example of an impulsive solar flare.

Image: Example of a long duration solar flare.

在太陽爆發期間,太陽通常會釋放大量質子和電子。這些質子會朝著各個方向射出,但其中相當一部分會遵循行星際磁場的磁場線。由於太陽自轉,行星際磁場形成了一種形狀,你可以將其比作芭蕾裙。這就是我們所謂的帕克螺旋。由於帕克螺旋的存在,從太陽西緣附近甚至是西緣背後發射的質子可以抵達地球。

影像: 帕克螺旋.

美國太空總署的太陽動力學觀測站位於地球同步軌道上。從那裡通常可以不間斷地看到太陽。然而,每年有兩次接近春分的時候,地球會在每天一段時間內阻擋 SDO 看到太陽。這些日食在這三週的日食季節開始和結束時相當短,但在中間會增加到 72 分鐘。如果您看到 SDO 發出的全黑影像,那麼您看到的很可能是地球!NASA美國太空總署的太陽動力學觀測衛星位於地球同步軌道上,通常可以不間斷地觀察太陽。然而,每年有兩次接近春秋分的時候,地球會在每天的一段時間內擋住SDO太陽動力學觀測衛對太陽的視線。這些日食在這三周的日食季節開始和結束時相當短,但中間會增加到72分鐘。如果你看到SDO太陽動力學觀測衛星的圖像完全是黑色的,那麼很可能是被地球擋住了!

有時可能會很幸運地在NASA美國宇航局太陽動力學觀測站的圖像上看到一個小物體:月球!月球也可以出現在NASA美國太空總署太陽動力學觀測站的圖像上,但它永遠不會像地球那樣長時間完全擋住太陽。

動畫:地球擋住SDO太陽動力學觀測衛星對太陽的視線。

動畫:月球擋住了 SDO 太陽動力學觀測衛星觀察太陽的視線。

就像SDO太陽動力學觀測衛星一樣,當月球或地球位於衛星和太陽之間時,一些數據中斷便會發生。這種情況在春季和秋季尤其常見。日食季節持續約45到60天,數據中斷的時間從幾分鐘到一個多小時不等。
太陽耀斑基本上是太陽上強烈但非常局部的爆炸,會釋放大量紫外線和 X 射線電磁輻射。太陽耀斑通常不會釋放可見光譜中的電磁輻射(我們將其視為光),但在非常罕見情況下,太陽耀斑也會在可見光譜中釋放光。當這種情況發生時,我們稱之為白光太陽耀斑。這是一種罕見的現象,目前尚未完全了解。白光太陽耀斑通常是迄今為止觀測到的最強烈的太陽耀斑之一。然而,與太陽本身的亮度相比,白光太陽耀斑釋放的可見光量微不足道,因此當白光太陽耀斑發生時,不要期望站在地球上看到太陽明顯變亮!

為了確定太陽黑子的磁極和太陽黑子群的磁性分類,我們使用來自SDO太陽動力學觀測衛星/HMI日震與磁成像儀的磁場圖像。儘管太陽的磁場是3D三維的,但這只是視線磁場圖,由於在邊緣附近太陽黑子的極性似乎會變化,這是由於投影效應造成的,因此在邊緣附近準確確定太陽黑子區域的磁場佈局變得不可能。

圖片:投影效果。

不會。幾乎所有抵達地球的日冕物質抛射都不會引起顯著的問題。雖然確實非常強大的日冕物質抛射確實會為衛星和高壓電線等現代技術帶來許多問題,但相較於幾十年前,我們現在對這些事件有了更好的應對。2003年的著名萬聖節太陽風暴是現代歷史上最強大的地磁風暴,儘管這次太陽風暴確實引起了一些較小的問題,如一些衛星的(暫時性) 損失和瑞典南部的短暫停電,但我們不應該擔心,無論多麼強大的太陽風暴都不可能使我們回到黑暗時代。

差異圖像是通過將前一張圖像減去前一張圖像來創建的。這顯示了一畫面到另一畫面的變化,通常在分析太陽事件時使用。有時很難使用常規影像來發現日冕物質拋射及其精確軌跡,因此差異圖像通常成為非常寶貴的工具。太陽噴發也更容易使用差異圖像來檢測和分析。

動畫:SDO太陽動力學觀測衛星拍攝的2015年噴發的差異圖像。

動畫:SOHO太陽和日球層觀測衛星/LASCO大角的光譜儀拍攝的2017年噴發的差異圖

不可以。 只有當活躍區位於面向地球的太陽盤上,並且伴隨著太陽黑子時,它們才會被分配一個編號。 我們還無法透過STEREO日地關係觀測衛星的幫助看到太陽遠側的活躍區域是否有太陽黑子。 STEREO只能透過極紫外光看到太陽,這不足以確定活躍區域是否包含太陽黑子。
是的,當活動區域出現在面向地球的太陽盤上時,NOAA美國國家海洋和大氣管理局會給予它們編號,但前提是它們伴隨太陽黑子。如果一個活動區域在一個太陽自轉周期內存活下來(有時甚至是多個周期!),它將獲得多個編號。

極光活動

不會。 首先您需要了解太陽耀斑並不會引起極光。 太陽耀斑可能會釋放大量太陽等離子體,我們稱之為日冕物質拋射,正是這些日冕物質拋射到達地球時才能產生極光。 我們還要知道,並非每次太陽耀斑都會引發日冕物質拋射。 事實上,大多數太陽耀斑並不會! 如果我們確實有強烈而噴發的太陽耀斑,它還必須來自靠近面向地球的太陽盤中心的太陽黑子區域,否則,有可能日冕物質拋射朝著遠離地球的方向發射。 儘管太陽耀斑的光芒只需8分鐘即可到達地球,但這些日冕物質拋射的速度較慢。 非常快速的日冕物質拋射可能在一天內穿越太陽到地球距離,但這種情況非常罕見。 大多數日冕物質拋射需要兩到四天的時間才能到達地球。
目前還沒有確切的方法提前數小時預測極光可能出現的地點及確切的時間。極光通常在當地午夜左右最為密佈,但要看極光還需考慮太陽風對特定位置的影響。如果太陽風對你所在位置有利,早晚或清晨也可能看到極光。你只能在大約1小時前估計在你所在地點是否有機會看到極光。深空氣候觀測衛星(DSCOVR) 測量太陽風和行星間磁場參數,位於太陽和地球之間,太陽風需要從DSCOVR到地球的距離約30分鐘到1小時。查看DSCOVR測量的參數是了解在你所在地點是否有機會看到極光的好方法。如果你想知道當下是否有機會,建議查看當地的磁力計。

高緯度地區的任何位置都可以看到 Kp 為 4 的極光。對於中緯度地區的任何位置,Kp 值為 7。低緯度地區所需的 Kp 值為 8 或 9。您需要的 Kp 值當然取決於您在地球上的位置。我們製作了一個方便的列表,它可以很好地指導您在極光橢圓區範圍內的任何給定位置所需的 Kp 值。在高緯度地區,Kp極光指數為4就能看到極光。對於中緯度地區,需要Kp值為7。低緯度地區需要Kp值為8或9。當然,你所需的Kp極光指數取決於你在地球上的位置。我們製作了一份方便參考的清單,可以指導你在極光橢圓環帶的範圍內,對應你所在位置所需的Kp值。

如果當地觀看條件良好,以下的位置為您提供了在給定 Kp 指數下觀看極光的合理機會。這包括但不限於:北方或南方地平線的清晰視野、無雲、無光污染和完全黑暗。重要提示!請注意,以下的地點在當地觀測條件良好的情況下,根據指定的Kp極光指數下觀看極光的合理機會。這包括但不限於:北方或南方地平線的清晰視野、無雲、無光污染和完全黑暗的環境。

Kp可見於
0

北美:
Barrow (AK, 美國) Yellowknife (NT, 加拿大) Gillam (MB, 加拿大) Nuuk (格陵蘭)

歐洲:
Reykjavik (冰島) Tromsø (挪威) Inari (芬蘭) Kirkenes (挪威) Murmansk (俄國)

1

北美:
Fairbanks (AK, 美國) Whitehorse (YT, 加拿大)

歐洲:
Mo I Rana (挪威) Jokkmokk (瑞典) Rovaniemi (芬蘭)

2

北美:
Anchorage (AK, 美國) Edmonton (AB, 加拿大) Saskatoon (SK, 加拿大) Winnipeg (MB, 加拿大)

歐洲:
Tórshavn (法羅群島) Trondheim (挪威) Umeå (瑞典) Kokkola (芬蘭) Arkhangelsk (俄國)

3

北美:
Calgary (AB, 加拿大) Thunder Bay (ON, 加拿大)

歐洲:
Ålesund (挪威) Sundsvall (瑞典) Jyväskylä (芬蘭)

4

北美:
Vancouver (BC, 加拿大) St. John's (NL, 加拿大) Billings (MT, 美國) Bismarck (ND, 美國) Minneapolis (MN, 美國)

歐洲:
Oslo (挪威) Stockholm (瑞典) Helsinki (芬蘭) Saint Petersburg (俄國)

5

北美:
Seattle (WA, 美國) Chicago (IL, 美國) Toronto (ON, 加拿大) Halifax (NS, 加拿大)

歐洲:
Edinburgh (Scotland) Gothenburg (瑞典) Riga (拉脫維亞)

南半球:
Hobart (澳大利亞) Invercargill (紐西蘭)

6

北美:
Portland (OR, 美國) Boise (ID, 美國) Casper (WY, 美國) Lincoln (NE, 美國) Indianapolis (IN, 美國) Columbus (OH, 美國) New York City (NY, 美國)

歐洲:
Dublin (愛爾蘭) Manchester (英國) Hamburg (德國) Gdańsk (波蘭) Vilnius (立陶宛) Moscow (俄國)

南半球:
Devonport (澳大利亞) Christchurch (紐西蘭)

7

北美:
Salt Lake City (UT, 美國) Denver (CO, 美國) Nashville (TN, 美國) Richmond (VA, 美國)

歐洲:
London (England) Brussels (比利時) Cologne (德國) Dresden (德國) Warsaw (波蘭)

南半球:
Melbourne (澳大利亞) Wellington (紐西蘭)

8

北美:
San Francisco (CA, 美國) Las Vegas (NV, 美國) Albuquerque (NM, 美國) Dallas (TX, 美國) Jackson (MS, 美國) Atlanta (GA, 美國)

歐洲:
Paris (法國) Munich (德國) Vienna (奧地利) Bratislava (斯洛伐克) Kiev (烏克蘭)

亞洲:
Astana (哈薩克) Novosibirsk (俄國)

南半球:
Perth (澳大利亞) Sydney (澳大利亞) Auckland (紐西蘭)

9

北美:
Monterrey (Mexico) Miami (FL, 美國)

歐洲:
Madrid (Spain) Marseille (法國) Rome (義大利) Bucharest (羅馬尼亞)

亞洲:
Ulan Bator (蒙古)

南半球:
Alice Springs (澳大利亞) Brisbane (澳大利亞) Ushuaia (阿根廷) Cape Town (南非)

有多種原因可能導致美國國家海洋及大氣管理局 NOAA預測的極光指數Kp指數與當前觀測到的Kp之間存在如此大的差異。最常見的原因是NOAA預測一個日冕物質拋射正在朝地球飛來,並預計在特定時間左右到達。然而很可能日冕物質拋射較晚,因此尚未抵達,這意味著地磁條件仍然平靜,即使預期會有更多的活動。要準確預測日冕物質拋射的到達時間非常困難,因此很常見日冕物質拋射在預測的到達時間後數小時才抵達。

極光指數Kp5和太陽耀斑強度G1之間沒有區別。美國國家海洋和大氣管理局NOAA使用一種名為G等級的五級系統,來指示觀測到的和預測到的地磁活動的劇烈程度。該等級從G1到G5,其中G1是最低等級,G5是最高等級。G0用於標記低於風暴級別的條件,但此值不常用。每個G等級都與特定的Kp值相關聯。這個值的範圍從Kp值為5的G1到Kp值為9的G5。下面的表格將幫助您理解這一點。

G級別Kp極光活動平均頻率
G04 以下低於風暴級別
G15小風暴每個週期1700 (每個週期900 天)
G26中度風暴每個週期600 (每個週期360 天)
G37強風暴每個週期200 (每個週期130 天)
G48強風暴每個週期100 (每個週期60 天)
G59極強烈風暴每個週期4 (每個週期4 天)
如果您想在度假期間有機會看到極光,最好選擇盡可能靠近極光橢圓環帶區的位置。這是圍繞地球磁極的一個區域,在沒有太空天氣預報的情況下,極光也會經常出現。橢圓環帶區的大小不一:在地磁活動強烈的時候,橢圓環帶區會擴展到低緯度地區,這意味著極光也可以在低緯度地區看到,但這當然不會經常發生。度假時,如果您希望在太空天氣較平靜的情況下仍然有最佳機會看到極光,那麼您可能需要選擇向北地區旅行。這完全取決於地點!在低地磁活動期間,極光橢圓環帶區位於北半球的阿拉斯加、加拿大北部、格陵蘭島南部、冰島、挪威北部、瑞典北部、芬蘭北部和俄羅斯北部。至於南極光,您需要前往南極洲。
是的。如果極光夠強,那麼在滿月期間絕對有可能看到極光。我們必須指出,與極光相比,月光光度比較光亮,因此微弱的極光可能很難甚至不可能看到。特別是對於低緯度地區,所以盡可能選擇非滿月期間來增加看到極光的幾率。
確實如此。在春分和秋分(地球赤道平面經過太陽中心的天文事件) 前後的幾週內,極光可能比其他時間稍微活躍一些。為什麼會發生這種情況還沒有完全理解,但科學家認為,地球的傾斜在某種程度上有利於春分和秋分前後地磁條件的增強。
現今許多相機都能拍攝高質量的極光照片。但如果你打算認真涉足極光攝影的世界,則需要考慮一些事情。首先,你必須選擇一台具有手動(M) 模式的相機。手動模式的功能操作,有利於極光拍攝。如果是自動相機,效果可能會不太滿意。其次,你必須準備一個三腳架,因為我們將使用慢門速度拍攝。你無法使用例如10秒的快門速度,並靠手持相機完全保持靜止。即使你盡力而為,相機還是會移動,拍出來的照片也可能會模糊。因此,投資一個三腳架非常重要!至於鏡頭,套裝鏡頭通常能夠拍攝出極光的美麗照片。如果有預算的話,可以考慮購買更廣角、光圈更大的鏡頭(較低光圈值),這樣你就能夠縮短曝光時間,但這並非必需的。為了進一步減少相機晃動,遙控快門也是一個非常實用的工具。
不會,北極光和澳洲極光在太陽活動極小期間不會完全消失,但在這段時間內,它的出現頻率會減少。太陽活動極小期是太陽上很少出現黑子的時期。太陽黑子越少,意味著太陽耀斑和日冕物質拋射會減少。正常的太陽風不會消失,日冕洞仍然會不時出現,但它們在赤道附近出現的頻率會較低,而且尺寸也會較小。在太陽活動極小期間,雖然地磁風暴較少,但在高緯度地區仍然會不時看到極光。由於太陽活動極小期期間,強烈的太陽風暴較少,因此極光橢圓環帶區會很少擴展到低緯度地區,但在靠近極光橢圓環帶區的地方會不時出現極光,例如北部地區。如北歐和阿拉斯加,仍然會偶爾出現極光,只是不可能像在太陽活動極大期間那樣頻繁。
不是,行星際磁場的極性和行星際磁場的南北方向(Bz 磁場的 z 分量) 是兩個完全不同的概念。當我們說 Bz 值為負時,表示星際磁場的南北方向指向地球的南極,但這與星際磁場的極性無關。如果你只想知道今晚是否能看到極光,那麼星際磁場的極性並不是重要的因素。然而,當談到極光活動時,星際磁場的南北方向(Bz) 則變得至關重要,但是這是無法預測的。當行星際磁場經過 DSCOVR 深太空氣候天文台衛星時,我們首先知道它的南北方向(Bz),從那裡太陽風只需 30 到 60 分鐘就能到達地球。
有人聲稱,在強烈的極光活動期間,他們親耳聽到了極光,但目前還沒有確鑿的證據表示極光會產生人類可聽見的聲波。極光的發生在大氣中的高層(超過50英里/80公里),那裡的空氣非常稀薄,即使極光產生聲波,這些聲波也永遠無法到達地球表面。
地磁感應電流是用來描述在地磁風暴期間,通過地面流動的電流的太空天氣術語。變化的磁場會導致電流在電線和其他導體中流動。當局部磁場開始振動時,電流開始流動。地磁感應電流可能會導致電網中的電壓波動,並損壞高壓電力傳輸變壓器。在極端情況下,這可能會導致供電中斷。長管道也很容易受到影響。地磁感應電流可能會增加腐蝕的速率,降低管道的使用壽命。

其他問題

地球大約有 24 個時區。我們說「大約」是因為一些國家或地區使用的當地時間與這些時區相差半小時。然而,一旦我們談論太空天氣甚至一般科學,真正重要的只有一種時間,那就是協調世界時 (UTC)。您可以在我們的網站上隨處找到這個時間。使用下面的地圖可以查看 UTC 時間和您所在時區之間的差異。點擊圖片以查看放大版本。

時區

影像: 世界標準時區. Source: Wikimedia Commons.

讓我們舉一些例子:假設您位於PST太平洋標準時區的加拿大溫哥華。根據UTC協調世界時間,現在是21 UTC。要將 UTC 轉換為本地時間,我們必須從 UTC 時間中減去 8 小時。 21 減 8 得出當地時間 13 PST。在夏令時(太平洋夏令時) 期間,我們將 UTC 時間減去 7 小時,得到當地時間 14 PDT。

讓我們再試一次,這次我們位於荷蘭的阿姆斯特丹。要將21 UTC協調世界時間轉換為當地時間,我們需要添加1小時,得到當地時間22小時。在夏令時間期間,我們添將加2小時,得到當地時間23小時。

將 UTC 協調世界時間轉換為本地時間時,請注意日期。再次以加拿大溫哥華為例:目前是 UTC 時間 11 月 14 日凌晨 02 點。結果是加拿大溫哥華當地時間 11 月 13 日 18 點。

不是。你可能會聽到一些人聲稱太陽影響地球上的地震和火山活動,但絕對沒有科學證據表明太空天氣和火山活動/地震有任何關係。Keith Strong博士在他的YouTube頻道上製作了這段出色的視頻,他在其中得出了這個結論。

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黑子數月平均
1月 2024123 +8.8

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太陽閃焰
12014M1.62
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32024M1.4
42023M1.2
52002M1.01
ApG
1202320
2201418
3201815
4199615
5200011
*始於1994

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