《洛阳日报》:洛阳高校“听风者”为近地空间“预报天气”
时间:2019-07-18 16:00

编者按:7月18日,《洛阳日报》第9版整版报道我校空间物理研究所事迹,原文及链接地址如下:

洛阳高校“听风者”为近地空间“预报天气”

 

团队

冯恒强和他的团队在研讨

“一个民族有一群仰望星空的人,他们才有希望。”在洛阳师范学院,就有这样一群仰望星空的人。他们是“听风者”,也是“天气预报员”,但他们听的是太阳上的风,预报的是地球近地空间的天气;他们是“流浪地球”背后的主角,因为他们的研究对象是离我们1.5亿公里的太阳。

近日,记者走近这群和太阳打交道的人,听他们讲述“行星联盟”背后的“空间天气预报”的故事。

1 7名博士志同道合,在洛组团研究“空间物理”

近日,“中国高校行星科学联盟”(简称“行星联盟”)在北京成立,该联盟中有27所高校,其中不乏中国科学院大学、北京大学、清华大学等名校。在这一被网友们称为“宇宙最强高校联盟”中,洛阳师范学院作为我省唯一入选高校,引发诸多关注,也让该学院的空间物理研究所走进公众视野。

提起洛阳师范学院在2014年年底成立的空间物理研究所,离不开一个人——现任洛阳师范学院物理与电子信息学院院长、空间物理研究所所长冯恒强。

2007年,冯恒强从中国科学院紫金山天文台毕业,成了一名博士。老家在河南的他放弃了南京更为优越的条件,来到洛阳师范学院物理系,成为一名大学教师。当时学院只有他一个人研究的方向是天体物理,但如同自己的名字一样,冯恒强一直深耕着自己的领域,还和中国科学院魏奉思院士联合申请了一项国家自然科学基金重点项目“行星际磁云动力学研究”。

2014年12月,洛阳师范学院成立了空间物理研究所,这是在学校内部和其他院系平行的独立研究机构,也是当时学校唯一的基础研究方面的实体研究所。

研究所成立之初,只有冯恒强一人。创新之道,唯在得人。2015年1月,冯恒强将刚从中国科学院紫金山天文台毕业的博士赵国清引进,这是他当年到洛阳师范学院教的第一届学生。

后来,通过和外校或外单位联合培养学生及培养教师科研团队,空间物理研究所一步步壮大起来,目前冯恒强的团队已经有8人,均为在校教师,其中有7名博士。

2 距离地球1.5亿公里的太阳,这些“隐藏属性”也能影响我们的生活

“‘行星联盟’中,大部分高校都是清华、北大这样的名校,洛阳师范学院为何会加入这一联盟?”对于记者这一问题,冯恒强说,这和团队一直从事的科研分不开。

近年来,研究所在行星科学领域,尤其是在行星际物理方面取得重要进展,建立起了一支涵盖太阳物理、行星际物理、地球磁层物理的科学研究团队。近三年,团队成员主持国家自然科学基金项目6项,在Journal of Geophysical Research、Geophysical Research Letters等国际权威期刊发表SCI论文近30篇,其中中科院JCR一区论文13篇,这些研究成果受到国内同行的关注和认可。

冯恒强说,他从读博士时起,研究的就是日冕物质抛射在行星际空间的传播演化规律。日冕物质抛射是一种太阳大气的剧烈活动,听起来和地球相差十万八千里,却时时刻刻影响着地球上我们的生活。

他举了一个例子:1989年3月加拿大魁北克省发生了一次大停电,零下20℃的寒冬,600多万人经历了12小时的毫无任何征兆的停电,对当地造成的损失达数十亿美元。而后来人们惊奇地发现,造成停电的元凶竟然是离地球1.5亿公里的太阳!

太阳怎么会造成地球上的停电呢?原来,就在大停电发生3天前,太阳发生了一次强烈的风暴,短短几分钟内,风暴以大量等离子体流的形式向地球冲击,这几乎相当于同时引爆了数千颗核弹。

地球原本以南北极为两极形成磁场,保护其不受宇宙辐射的损害。但那次太阳风暴产生的等离子体流对地球的磁场进行了一次剧烈扰乱,称为地磁暴。剧烈的地磁暴在北美大部分地区产生了额外的感应电流,感应电流侵入魁北克水电站的电路,造成严重负载,因而烧毁电路。这就是那次大停电的原因。

冯恒强他们的研究对象就是太阳及太阳活动对地球的影响。通俗来讲,他们所做的工作未来主要是对太阳以及行星之间进行“空间天气预报”。

3 处理卫星数据资料,进行“空间天气预报”

冯恒强说,1989年那次加拿大大停电并不是太阳风暴对地球造成的最大影响。1859年9月,发生了人类记载中最大的一次地磁暴,世界各地都能看到原本只有在地球两极才能看到的极光。当时人们对电力的应用还没有如今这样广泛,所以,那次地磁暴只是对电报系统造成重创。英国天文学家观测到太阳光球中出现明显的“白光耀斑”,这也是人类记录太阳耀斑最早的观测资料。

试想这样的太阳风暴如果出现在现代社会,如果天上的卫星全部失灵,地面上的电力全部瘫痪,那对我们的生活带来的影响可想而知。

那么,空间物理研究所是怎样对太阳进行研究的呢?当记者走进研究所的实验室时看到,和我们平时想象中的各种仪器设备,以及穿着白大褂走来走去的科研人员完全不同的是,那里只有计算机,作为卫星资料计算中心,主要对卫星传回的数据进行处理。另外一间办公室内的研究人员看起来和普通的办公室白领一样,在电脑前操作着。

李洪波是中国科学院天体物理专业毕业的博士,也是研究所的一员。他正在电脑前进行太阳大气中等离子体动态过程的研究。指着电脑上颜色不同的区域,李洪波说,太阳上的等离子体如同地球上的空气,但由于其和太阳磁场相互作用而更为复杂。

冯恒强说,科研人员通过对卫星资料处理分析,从中找出有用的规律和信息,就可以进行“空间天气预报”。对太阳风暴的研究领域如果推广到火星、金星等其他行星的大气,对人类的深空探测、卫星发射等诸多航天活动十分重要。

7月2日,冯恒强在位于北京的中国科学院地质与地球物理研究所,参加了中国高校行星科学联盟战略研讨会暨中国高校行星科学联盟成立大会,和其他26所高校一起签署了《“中国高校行星科学联盟”框架协议》。“行星联盟”的成立不仅有助于联盟中的高校进行科研方面的交流合作和人才培养,对于未来我国成为行星科学与深空探测并重的世界科技强国都有着重要意义。(洛阳日报首席记者 李砺瑾 通讯员 严涛 文/图)

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责任编辑:严涛

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