电离层（介绍参见文章尾部的内容）

　　科技的发展使宇宙天气预报也成为一种可能。目前，美国科学家正引入一种新的气候预报体系———电离层气候预报，通过对距离地面80公里以外的电离层的监控，为航班飞行、无线通讯等提供早期预警。

　　和普通的天气预报不同，电离层气候预报主要关注距离地面80至1000公里处的电离层中电磁变化情况。由于太阳“喷发”和宇宙辐射等影响，电离层中的电磁分布经常会发生变化，如太阳一旦发生剧烈喷发，就会造成地球电离层扰动，不仅影响卫星通讯，还会影响飞机飞行甚至电力传输。2003年，一次剧烈的太阳风暴袭击使瑞典数千户家庭断电，原因就是输变电线路受电磁干扰而中断。

　　虽然电离层扰动对输电系统的影响主要发生在高纬度地区，但对卫星通讯和飞机飞行的影响则是全球性的。为解决这一难题，美国伊利诺伊大学的乔纳森·迈克拉教授带领研究小组展开了相关研究，他们通过一种叫电离气流成像仪的装置，捕捉大气层中一种叫气辉的微弱冷光的变化情况，从而对电离层扰动做出提前判断。

气辉示意图

　　但迈克拉教授说，这种预报方式还相当初级，只能预报一、两个小时的变化情况，相当于“天气预报50年前的水平”。

　　太阳风暴经常会袭击地球，一旦风暴物质到达地球，往往会使卫星通讯受到干扰，出现信号误码甚至信号中断。另外，太阳风暴还可能造成飞机迷航、无线广播中断和高纬度地区输电、输油管线受影响等情况。

　　气辉是由地球大气放射出的一种微弱冷光，它随电离层气候的变化发生变化，迈克拉等人通过设在智利的电离气流成像仪，拍摄天空中气辉留下的痕迹，从而对发生在电离层中的异常情况做出预报。迈克拉说，他们希望制作出和常规天气预报一样效果的动态云图，供电视台或互联网用户使用。

　　“我们每天都通过互联网上传数据，及时更新。”他表示，希望未来能提供更长时间的宇宙天气预报。（田辉）

美丽的太阳风暴图片

　　[探索新知]电离层

　　电离层是地球高层大气被电离的部分，高度约60-1000km。产生电离的过程有两个，即太阳极紫外线及软X射线产生的光电离以及带电粒子的撞击电离。

　　根据电子密度的垂直分布特征，可将电离层分为D、E、F等几个不同的区（层），其中F层又分为F1区和F2区，电离层的电子浓度最大区域出现于300km左右高度的F2区。电离层中电子浓度的突然变化会严重影响电磁波在电离层的传播和反射，影响到地面之间的短波通信、星地通信、导航定位等等。