国庆|无人机表演取消 天文台:太阳活动影响通讯导航等日常生活
接连两日国庆活动的无人机环节,均受太阳活动的“电离层闪烁”(ionospheric scintillation)现象影响而取消。天文台今日(10月2日)讲解“太空天气”对日常生活的影响,称“太空天气”通常指太阳活动,包括太阳黑子、太阳耀斑等。天文台指出,太阳风引起的地磁活动有时会带来令人惊艳的极光,但当太阳活动频繁时,可能对地球上的通讯、导航和电力系统产生影响。
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昨日(10月1日)的国庆烟花汇演,原定首次加插无人机表演,但康乐及文署事务署在开始前3分钟,突然公布因维多利亚港上空出现“电离层闪烁”现象,无人机表演取消。 而前一晚在西九文化区举行的“新生代千人合唱贺国庆”活动,原定2,099架无人机起飞的环节也取消,无人机总会主席杨景赏解释,当时华南沿岸正受电离层闪烁影响。
电离层反射导航和通讯无线电波
天文台科学主任今日凌晨在“天气随笔”发表题为《太空天气会影响日常生活吗?》的文章解释,电离层是地球大气上层的一部份,位于海拔80至约600公里之间。太阳的极紫外线和X射线在该处使原子和分子电离,从而形成一电子层。
天文台指出,电离层很重要,因为它可反射和改变用于导航和通讯的无线电波(图一)。航海和航空界的导航系统,一般使用全球定位系统的无线电讯号,从人造卫星经地球电离层传送至地面接收站,从而来测量船只或飞机的位置。
严重闪烁阻碍全球定位系统锁定讯号
不过,当太阳活动强烈时,可能会干扰电离层,降低这些系统测量位置信息的准确性。其中,“电离层闪烁”是无线电波沿著讯号路径,因电离层中电子密度的小尺度结构而产生的快速变化,它是由折射及/或散射波干扰所造成的。
严重的闪烁情况会阻止全球定位系统接收器锁定讯号,因而不能计算位置。较轻微的闪烁情况也可降低定位结果的准确性和可信度。闪烁在低纬度和高纬度地区较为普遍,而中纬度地区出现闪烁的频率则显著较低。
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可干扰无线电通讯及影响电缆
太空天气除可影响导航及定位系统,太阳耀斑释放的X射线和极紫外辐射,也会影响各种频率的通讯。强烈的太阳活动或令电离层受到干扰,增加无线电波通过受干扰区域时的能量损失,导致讯号闪烁并干扰无线电通讯。这些中断通常持续几分钟,但也可能持续数小时。
此外,电离层中的巨大电流亦可以影响电力,导致输电缆产生感应电流,这些冲击有可能导致大规模电网故障和对电网组件的永久损坏,而电力网络的异常电流也令变压器过热并损坏。
天文台指出,太阳现象如太阳黑子和太阳耀斑,均能对太空天气变化作出良好提示。其中,来自太阳的X射线和极紫外辐射的强度,更是太空天气预报的重要资料。