魏奉思

（中國科學(xué)院 國家空間科學(xué)中心 空間天氣學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100190）

0 引言

隨著人類文明的進(jìn)步和航天科技的發(fā)展，人類社會(huì)進(jìn)入空間時(shí)代，有效進(jìn)出空間、和平利用空間、保障空間安全成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力?？臻g天氣科學(xué)作為認(rèn)知空間、服務(wù)社會(huì)的一門交叉學(xué)科于20世紀(jì)90年代應(yīng)運(yùn)而生。它有如旭日東升，迅速成為國際科技活動(dòng)熱點(diǎn)之一，得到快速發(fā)展[1]。

空間環(huán)境分為日球空間環(huán)境、日地空間環(huán)境和地球空間環(huán)境，而地球空間環(huán)境根據(jù)高度又可以劃分為地表大氣、臨近空間和近地空間環(huán)境。空間 環(huán)境按其成分性質(zhì)包含電磁輻射、帶電粒子、中性大氣和等離子體，以及空間碎片與微流星體等。應(yīng)特別指出的是，地球磁場(chǎng)是一種重要的地球空間環(huán)境，它在一定程度上為地球提供保護(hù)，使其免受高能帶電粒子輻射和太陽風(fēng)等離子體流吹襲的威脅。

隨著20世紀(jì)50年代的人造衛(wèi)星上天，人們開始了空間物理學(xué)的研究。到60～80年代，人們逐步認(rèn)識(shí)到日地關(guān)系的重要性，由此開展了日地物理學(xué)的研究；至80～90年代，開展了日球（層）物理學(xué)的研究；90年代至今，人們認(rèn)識(shí)到空間天氣對(duì)人類生存與發(fā)展活動(dòng)的重要影響，開始了對(duì)空間天氣科學(xué)的研究。

本文首先對(duì)空間天氣科學(xué)的發(fā)展歷程和發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)有效和平利用空間與空間天氣科學(xué)的關(guān)系進(jìn)行討論，最后對(duì)未來十年的學(xué)科發(fā)展進(jìn)行展望，并給出我國具體行動(dòng)的初步建議。

1 空間天氣科學(xué)的內(nèi)涵及發(fā)展歷程

1.1 內(nèi)涵

空間天氣科學(xué)是一門新興的前沿交叉科學(xué)。它以空間物理為學(xué)科基礎(chǔ)，與太陽物理、地球物理、大氣物理、等離子體物理等多學(xué)科交叉綜合，與通信/導(dǎo)航技術(shù)、跟蹤定位技術(shù)、電子技術(shù)、光電技術(shù)、成像技術(shù)等多種航空航天工程技術(shù)緊密結(jié)合。

空間天氣科學(xué)聚焦監(jiān)測(cè)、研究、預(yù)報(bào)日地空間乃至太陽系中突發(fā)性的環(huán)境條件變化、基本過程、變化規(guī)律及其對(duì)天基、地基技術(shù)系統(tǒng)和人類健康與生命的危害效應(yīng)。

空間天氣科學(xué)旨在探索空間天氣變化奧秘，減輕或避免空間天氣災(zāi)害，保障人類空間活動(dòng)安全以及有效和平利用空間，為人類社會(huì)全面進(jìn)入空間時(shí)代的發(fā)展服務(wù)。

空間天氣科學(xué)也是一門關(guān)乎人類社會(huì)生存與發(fā)展的戰(zhàn)略科學(xué)，將為人類的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步和空間安全做出重要貢獻(xiàn)。

1.2 發(fā)展歷程

空間天氣科學(xué)的發(fā)展可以大致分為以下3 個(gè)階段，如圖1所示。

1）思考階段（1989—1994年）：該階段是基于空間天氣對(duì)人類活動(dòng)產(chǎn)生的危害，有如1989年3月一次大的太陽風(fēng)暴吹襲地球（磁暴指數(shù)Dst＜-589 nT），給航天、通信、導(dǎo)航帶來嚴(yán)重影響，特別是對(duì)加拿大電力系統(tǒng)的破壞，震驚國際社會(huì)，人們開始意識(shí)到除了地震、海嘯、颶風(fēng)等傳統(tǒng)的重大自然災(zāi)害外，還有一種非傳統(tǒng)的空間天氣災(zāi)害，也會(huì)給人類的生存與發(fā)展帶來嚴(yán)重危害。這引發(fā)了科技發(fā)達(dá)國家的政治、軍事、工業(yè)和科技界人士對(duì)此進(jìn)行思考和探索[2]。

2）國家行為階段（1995—2005年）：該階段是在對(duì)空間天氣災(zāi)害思考和探索的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到空間天氣對(duì)國家空間安全的影響，從而使空間天氣研究成為科技發(fā)達(dá)國家的一種國家行為受到關(guān)注[1-3]。

3）國際行為階段（2006年至今）：該階段是快速發(fā)展階段，世界各國不但對(duì)空間天氣災(zāi)害及其對(duì)空間安全的影響進(jìn)行研究，而且關(guān)注空間天氣對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響，且受到聯(lián)合國、世界氣象組織和國際科技界的普遍關(guān)注，成為一種國際行為?？臻g天氣科學(xué)開始進(jìn)入空間時(shí)代，成為為有效和平利用空間服務(wù)的科學(xué)。

圖1 空間天氣科學(xué)發(fā)展歷程Fig.1 The development history of space weather science

1.3 蓬勃發(fā)展

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著世界航天大國開展航天活動(dòng)的逐步增多和航天科技水平的提高，空間天氣科學(xué)得到了蓬勃的發(fā)展，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

1）成為國際科技活動(dòng)的熱點(diǎn)之一

世界許多國家及國際組織相繼制定了國家空間天氣科學(xué)起步計(jì)劃，包括美國、日本、歐空局、俄羅斯、加拿大、德國、法國、捷克、丹麥、芬蘭、意大利、挪威、西班牙、瑞典、土耳其、英國、澳大利亞等。其中“國際與星同在”（International Living With a Star，ILWS）計(jì)劃[4]是一項(xiàng)規(guī)模宏大的空間天氣計(jì)劃，其目的是把日地聯(lián)結(jié)為一個(gè)系統(tǒng)，對(duì)關(guān)乎人類生存與發(fā)展的科學(xué)問題進(jìn)行探測(cè)與研究，并把由此獲得的知識(shí)應(yīng)用到將來地基、天基技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和防護(hù)。

隨著人類空間活動(dòng)的需求，空間天氣的探測(cè)和研究范圍逐步將日地空間天氣和整個(gè)太陽系的空間天氣結(jié)合起來；針對(duì)空間天氣關(guān)鍵科學(xué)問題，制定一系列衛(wèi)星探測(cè)計(jì)劃。

2）以美國為代表的航天大國高度關(guān)注

作為世界航天強(qiáng)國，美國對(duì)空間天氣科學(xué)高度關(guān)注。美國航天戰(zhàn)略計(jì)劃（2007—2016）[5]的目標(biāo)之一就是“認(rèn)識(shí)太陽及其對(duì)地球和太陽系的影響”。美國白宮2010年6月通過評(píng)估、批準(zhǔn)新制定的第二個(gè)國家空間天氣十年計(jì)劃[6]，對(duì)空間天氣基礎(chǔ)工作作出部署，該計(jì)劃是由商務(wù)部（DoC）、國防部（DoD）、交通運(yùn)輸部（DoT）、內(nèi)政部（DoI）、能源部（DoE）、國務(wù)院（DoS）、國家航空航天局（NASA）、國家科學(xué)基金會(huì)（NSF）八大部委聯(lián)合提出。美國減災(zāi)委員會(huì)把空間天氣災(zāi)害納入美國重大減災(zāi)挑戰(zhàn)的十年計(jì)劃中。2011年春美國總統(tǒng)奧巴馬與英國首相卡梅隆會(huì)談，其中包括空間天氣研究與服務(wù)領(lǐng)域的合作，2011年秋正式實(shí)施。奧巴馬總統(tǒng)在 2012年早期，指示科技政策辦公室（OSTP）和國家安全官員“積極主動(dòng)推進(jìn)空間天氣減災(zāi)的努力”[7]。

3）國際社會(huì)高度重視

聯(lián)合國關(guān)注空間天氣，2009年起支持“國際空間天氣起步計(jì)劃”，協(xié)調(diào)全球的空間天氣監(jiān)測(cè)與研究等活動(dòng)；世界氣象組織（WMO）2010年設(shè)立“空間天氣協(xié)調(diào)組”；國際科學(xué)組織設(shè)立空間天氣專題委員會(huì)；歐空局繼實(shí)施空間天氣計(jì)劃之后，于2010年主持制定空間態(tài)勢(shì)認(rèn)知十年計(jì)劃，有13 個(gè)成員國參加；NASA 計(jì)劃發(fā)射5 顆衛(wèi)星組成“飛船空間天氣站”，緊盯空間天氣變化；英國皇家工程院專門針對(duì)空間天氣災(zāi)害提出了報(bào)告[8]，等等。

隨著SOHO、IBEX、STEREO 等系列空間天氣服務(wù)衛(wèi)星的發(fā)射及在軌運(yùn)行，美國初步具有對(duì)空間天氣的全球監(jiān)測(cè)能力，如圖2所示。

圖2 空間天氣全球監(jiān)測(cè)網(wǎng)示意圖Fig.2 The space-borne global system for monitoring space weather

2 空間天氣科學(xué)的發(fā)展態(tài)勢(shì)

隨著空間天氣科學(xué)的發(fā)展，它在經(jīng)濟(jì)社會(huì)、科學(xué)技術(shù)、空間安全等方面的重要作用日益凸顯，其發(fā)展態(tài)勢(shì)可用如下“三器”來形象概括。

2.1 空間天氣科學(xué)正日益成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的 “助推器”

空間天氣科學(xué)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方面的作用主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1）應(yīng)對(duì)空間天氣災(zāi)害，保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)平穩(wěn)運(yùn)行

太陽風(fēng)暴吹襲地球產(chǎn)生的電離層暴、電離層騷擾和電離層閃爍使通信、導(dǎo)航受影響。美國國家科學(xué)院2009年1月特別報(bào)告指出[9]：假如一個(gè)距離我們1.5 億km 之外的超強(qiáng)太陽風(fēng)暴吹襲地球，如150年前發(fā)生過的Dst＜-1500 nT 的風(fēng)暴，90 s 后導(dǎo)致整個(gè)美國東部地區(qū)停電，許多國家基礎(chǔ)設(shè)施將遭受不同程度的損毀，經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)1～2 萬億美元，恢復(fù)重建至少需4～10年。同時(shí)，歐洲、中國以及日本等地區(qū)或國家也都將遭受重創(chuàng)。在如此強(qiáng)的磁暴下，處于磁層的大多數(shù)衛(wèi)星將會(huì)遭到相當(dāng)程度的破壞，美國航天的直接經(jīng)濟(jì)損失將高達(dá)2300 億美元。據(jù)初估我國也有千億元人民幣的巨大損失。統(tǒng)計(jì)上，幾乎每年都有重大空間災(zāi)害性天氣事件發(fā)生。一個(gè)顯著的例證是2010年5月11日“殺手電子暴”導(dǎo)致美國ATT 公司的Galaxy-15 衛(wèi)星（重 2 t，造價(jià)5 億美元）變成“僵尸衛(wèi)星”。

對(duì)我國而言，20世紀(jì)90年代后人們才認(rèn)識(shí)到，空間天氣常引發(fā)衛(wèi)星故障，無線電短波通信中斷時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)航定位誤差增加，電力系統(tǒng)也曾檢測(cè)到異常等。例如1998年10月，一次太陽風(fēng)暴吹襲地球時(shí)，海南海口市記錄到的GPS 信號(hào)閃爍高達(dá)近20 dB，北方一次短波通信中斷長達(dá)17 h 等。因此，為了應(yīng)對(duì)空間天氣的挑戰(zhàn)，我們應(yīng)當(dāng)成為有空間天氣知識(shí)和保障能力的國家！

2）服務(wù)有效和平利用空間，開拓經(jīng)濟(jì)增長新領(lǐng)域

有效和平利用空間，是關(guān)系人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略方向之一，自人造衛(wèi)星上天以來就一直受到國際社會(huì)的高度關(guān)注，其涉及的范圍十分廣泛。高度服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的空間技術(shù)系統(tǒng)都是在空間天氣環(huán)境中運(yùn)行的，其效益的發(fā)揮都受到空間天氣的影響。關(guān)于空間天氣科學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性，歐空局在分析空間天氣計(jì)劃效益時(shí)作了很好的注釋[10]。歐空局報(bào)告指出，空間天氣計(jì)劃關(guān)系歐洲實(shí)體、政府、軍隊(duì)、跨國公司、中小企業(yè)和個(gè)人諸多用戶的多方面利益。從戰(zhàn)略利益上講，將提高歐洲工業(yè)、軍事、科學(xué)和技術(shù)的獨(dú)立性；從經(jīng)濟(jì)利益上講，將提高用戶商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力；從科學(xué)與技術(shù)方面講，可促進(jìn)新產(chǎn)品和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；從教育方面講，將提高人們對(duì)科學(xué)、空間以及空間天氣將如何影響他們生活的理解。一些減災(zāi)保險(xiǎn)業(yè)也開始涉 足空間天氣相關(guān)的業(yè)務(wù)[11-12]。

2.2 空間天氣科學(xué)將是助力科技革命的“加速器”

有效和平利用空間將是新一輪科技革命的一個(gè)戰(zhàn)略新高地，需構(gòu)建新的科學(xué)認(rèn)知體系，即把人類的知識(shí)從地球?qū)嶒?yàn)室向空間實(shí)驗(yàn)室拓展，以及從碰撞系統(tǒng)向無碰撞系統(tǒng)拓展的知識(shí)體系，如圖3所示。這將是人們面臨的一項(xiàng)緊迫的戰(zhàn)略任務(wù)。傳統(tǒng)的碰撞、擴(kuò)散、傳導(dǎo)、能量轉(zhuǎn)換等都是在以碰撞為主的體系中產(chǎn)生的，在以無碰撞為主的體系中，它們的概念受到挑戰(zhàn)。一系列國際科學(xué)計(jì)劃就此展 開[2-4,12-14]。

圖3 碰撞體系向無碰撞體系拓展Fig.3 Extension of the knowledge from collision system to collisionless system

空間天氣研究“向上看”將迎來里程碑式的發(fā)展，主要研究內(nèi)容包括太陽風(fēng)源區(qū)物理、日冕加熱、太陽風(fēng)加速、能量粒子的加速和傳輸、太陽大氣中過渡區(qū)物理等；“向下看”成為學(xué)科發(fā)展的新熱點(diǎn)，把地球的低層大氣、中高層大氣和磁層作為一個(gè)耦合系統(tǒng)來研究，特別是地球天氣/氣候與空間天氣/氣候的關(guān)系研究。空間天氣的科學(xué)探索向廣度、深度進(jìn)軍，帶動(dòng)新技術(shù)發(fā)展，例如太陽探針計(jì)劃將帶動(dòng)新信息技術(shù)、新空間平臺(tái)、新探測(cè)技術(shù)等航天技術(shù)的發(fā)展以及新效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)新一輪科技革命多元化發(fā)展。

目前，空間天氣科學(xué)的發(fā)展仍面臨著一系列的挑戰(zhàn)[3]，包括：了解日地系統(tǒng)不同區(qū)域間的耦合過程，構(gòu)建空間天氣整體變化過程理論框架；了解地球空間系統(tǒng)各圈層間的耦合過程，實(shí)現(xiàn)近地空間環(huán)境的數(shù)字化建模；發(fā)展日地系統(tǒng)過渡區(qū)物理學(xué)，拓展從碰撞到無碰撞的新知識(shí)體系；聚焦磁重聯(lián)、粒子加速、湍流、波-粒相互作用等基本過程，尋求概念、理論與方法上的新突破；構(gòu)建空天環(huán)境科學(xué)認(rèn)知體系，開拓多學(xué)科交叉新領(lǐng)域等。由于日地系統(tǒng)5 個(gè)物理性質(zhì)不同的區(qū)域的特殊條件，復(fù)雜的場(chǎng)、波和粒子多種物質(zhì)形態(tài)、多種時(shí)空尺度間的相互耦合作用，地球上無法模擬，傳統(tǒng)的經(jīng)典概念如擴(kuò)散、傳導(dǎo)、能量轉(zhuǎn)換以及相互作用等在無碰撞系統(tǒng)受到挑戰(zhàn)。這就要求發(fā)展新的科學(xué)思想和理論認(rèn)識(shí)，“這些認(rèn)識(shí)不但代表了這個(gè)時(shí)代的偉大學(xué)術(shù)成就，而且能為將來利用和探索空間提供背景知識(shí)和預(yù)報(bào)能力”[5]。

2.3 空間天氣科學(xué)是關(guān)系空間安全的“倍增器”

空間安全成為國家安全的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，在沒有空間安全就沒有領(lǐng)土、領(lǐng)空和領(lǐng)海安全的今天，“空間天氣影響陸地、海上、空中和太空中的所有軍事行動(dòng)”。這是因?yàn)楹教旒夹g(shù)系統(tǒng)易受空間天氣影響，從而影響地面軍事系統(tǒng)功能的發(fā)揮。因此，成功的軍事行動(dòng)取決于有效地把天氣信息集成到陸、海、空、天行動(dòng)之中?？臻g態(tài)勢(shì)認(rèn)知是成功發(fā)揮空間優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)，有效地描述環(huán)境影響是空間態(tài)勢(shì)認(rèn)知的重要環(huán)節(jié)。西方國家把空間天氣看作軍力“倍增器”?？臻g天氣科學(xué)已成為關(guān)系國家空間安全的新興戰(zhàn)略科學(xué)。

3 有效和平利用空間

3.1 有效和平利用空間是人類社會(huì)發(fā)展的重要戰(zhàn) 略方向之一

隨著1957年人造衛(wèi)星上天，聯(lián)合國于1959年成立和平利用外層空間委員會(huì)，此后各種政府的、民間的空間組織和團(tuán)體紛紛加入，受到國際社會(huì)高度關(guān)注。該委員會(huì)現(xiàn)有67 個(gè)成員國，中國在 1980年成為正式成員。

中國高度重視和平利用空間。2009年11月發(fā)布的《讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展》報(bào)告指出：“要大膽探索空間、海洋和地球深部，實(shí)施好載人航天計(jì)劃和嫦娥計(jì)劃，有效進(jìn)入并和平利用空間”；2012年6月，中國科學(xué)院第16 次院士大會(huì)指出：“要加強(qiáng)戰(zhàn)略高技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展空天戰(zhàn)略高技術(shù)，保證我國有效進(jìn)出與和平利用空間，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，最關(guān)鍵的是要促進(jìn)科技與經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合”。有效和平利用空間也是我國高度關(guān)注的一個(gè)重要的戰(zhàn)略發(fā)展方向。

通過和平利用空間，可以開拓空間新興戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，例如向空間要能源、要通信、要制造、要“高鐵”、要環(huán)保，等等。它們將為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供巨大增量，有助于把地球家園建設(shè)得更美好，保障地球人類的和諧與和平。這直接關(guān)系地球人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，由和平利用空間衍生的需求如 圖4所示。

圖4 和平利用空間涵蓋領(lǐng)域關(guān)系Fig.4 The extensions of the peaceful use of space

3.2 空間天氣科學(xué)為服務(wù)有效和平利用空間做出重要貢獻(xiàn)

有效和平利用空間面臨諸多科學(xué)與工程技術(shù)的挑戰(zhàn)，僅就空間天氣科學(xué)而言，仍然面臨空間天氣認(rèn)知能力尚在起步的巨大挑戰(zhàn)，包括：對(duì)空間天氣本身的認(rèn)知遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足、對(duì)空間環(huán)境對(duì)技術(shù)系統(tǒng)的影響缺乏了解，極端條件下的空間天氣效應(yīng)研究有待開展，空間天氣的預(yù)測(cè)與災(zāi)害應(yīng)對(duì)能力剛剛起步，空間技術(shù)系統(tǒng)的長壽命、高可靠和效益最大化等問題遠(yuǎn)未解決，和平利用空間的基礎(chǔ)科學(xué)認(rèn)知體系還沒有建立，科學(xué)認(rèn)知的缺失給技術(shù)系統(tǒng)帶來不應(yīng)有的損失時(shí)有發(fā)生，等等。

構(gòu)建和平利用空間的科學(xué)認(rèn)知體系，需要了解諸如空間天氣對(duì)中長期軌道預(yù)報(bào)精度的影響，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和飛行的影響，以及超高聲速、超高溫等未知效應(yīng)、過程與防護(hù)。這方面的深入研究涉及多學(xué)科交叉和多技術(shù)綜合，通過二者前沿結(jié)合，有望催生新理論、新概念、新思路、新戰(zhàn)略。

通過為和平利用空間系統(tǒng)提供科學(xué)認(rèn)知輸入以及突破效益最大化瓶頸等工作，將有效推動(dòng)和平利用空間的步伐向前邁進(jìn)。特別是，通過科學(xué)前沿創(chuàng)新，解決多學(xué)科交叉認(rèn)知體系、數(shù)字化建模平臺(tái)、集成預(yù)報(bào)系統(tǒng)、效應(yīng)與防護(hù)、和平利用空間輔助決策系統(tǒng)等問題，預(yù)期將對(duì)驅(qū)動(dòng)空間技術(shù)、空間應(yīng)用和空間安全等方面的發(fā)展，以及提供巨大經(jīng)濟(jì)增量做出重要貢獻(xiàn)，如圖5所示。

圖5 科學(xué)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展架構(gòu)Fig.5 The framework of the development driven by science innovation

4 我國未來十年展望

4.1 空間天氣科學(xué)是有基礎(chǔ)在未來十年進(jìn)入國際 先進(jìn)國家之列的學(xué)科之一

過去十年，我國通過地球雙星衛(wèi)星計(jì)劃的成功實(shí)施、子午工程建成[15]，一些亮點(diǎn)研究站上國際科學(xué)前沿舞臺(tái)，一批實(shí)驗(yàn)室或團(tuán)隊(duì)正逼近國際一流實(shí)驗(yàn)室的行列以及牽頭推動(dòng)地基與研究方面的國際計(jì)劃，等等。

在太陽活動(dòng)、電離層天氣以及空間環(huán)境的預(yù)報(bào)方面，除中國科學(xué)院、中國電子科技集團(tuán)22 所等已有較長期的發(fā)展外，國務(wù)院2002年批準(zhǔn)在中國氣象局成立“國家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心”，負(fù)責(zé)空間天氣監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和服務(wù)，并且已和美國空間天氣預(yù)報(bào)中心一起成為世界氣象組織空間天氣國際協(xié)調(diào)組的聯(lián)合主席單位。該中心形成了系列化的空間天氣和空間碎片預(yù)報(bào)產(chǎn)品，包括定期產(chǎn)品（日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)和年報(bào)）、不定期產(chǎn)品（現(xiàn)報(bào)、警報(bào)）和定制專報(bào)產(chǎn)品，具有多種預(yù)報(bào)在線發(fā)布能力，同時(shí)也為“神七”飛船的航天員出艙等重大航天活動(dòng)，以及預(yù)報(bào)通信衛(wèi)星故障等開展服務(wù)。我國空間天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)與服務(wù)水平正在逼近國際先進(jìn)水平。

通過我國科技部、發(fā)展與改革委員會(huì)、中國科學(xué)院、中國氣象局和國家自然科學(xué)基金委員會(huì)等主持實(shí)施的一系列計(jì)劃或工程，我國空間天氣科學(xué)的能力建設(shè)正在得到不斷推進(jìn)。

未來十年，通過加強(qiáng)天、地一體化的空間天氣（環(huán)境）監(jiān)測(cè)體系建設(shè)，提升日地系統(tǒng)空間天氣整體變化過程的認(rèn)知水平，發(fā)展各類精細(xì)、可靠、實(shí)變的空間天氣模式，改善空間天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)與服務(wù)能力，構(gòu)建國家空間天氣保障體系與服務(wù)和平利用空間體系等建設(shè)，將實(shí)現(xiàn)一系列重大突破，使我國成為有空間天氣知識(shí)、空間安全保障及和平利用空間能力的國家，進(jìn)入國際一流國家之列。

4.2 空間天氣科學(xué)的發(fā)展將為人類社會(huì)的發(fā)展做出越來越大的貢獻(xiàn)

一是中國積極與華人科學(xué)家一道推動(dòng)聯(lián)合國屬下機(jī)構(gòu)設(shè)立“國際空間天氣科學(xué)與服務(wù)委員會(huì)”。組建該委員會(huì)的目的是協(xié)調(diào)全球有關(guān)科學(xué)家（以及國家和地區(qū)）在發(fā)展空間天氣科學(xué)與應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域的努力，更科學(xué)、更有效地組織和利用全球的資源為世界各地區(qū)和國家有效和平利用空間服務(wù)?！按舜纬h更是華人科學(xué)家責(zé)任與貢獻(xiàn)的體現(xiàn)，將是華人科學(xué)家對(duì)世界的又一重大貢獻(xiàn)”[16]。

二是中國牽頭實(shí)施國際空間天氣子午圈計(jì)劃。通過實(shí)施該計(jì)劃，把東半球120°E 和西半球60°W這個(gè)子午圈上國家和地區(qū)的地基觀測(cè)力量組織起來開展空間天氣研究。這個(gè)計(jì)劃已受到世界范圍空間科學(xué)家的廣泛響應(yīng)和高度評(píng)價(jià)。我國政府高度關(guān)注，已將其作為國家科技部的國際重大合作項(xiàng)目予以實(shí)施推進(jìn)。

三是由我國空間天氣學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京天文臺(tái)、國家空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警中心等20 個(gè)科研團(tuán)體聯(lián)合牽頭正在建議和組織實(shí)施《國際空間天氣預(yù)報(bào)前沿計(jì)劃》。該計(jì)劃主要目標(biāo)是推進(jìn)全球預(yù)報(bào)監(jiān)測(cè)網(wǎng)、全球信息共享網(wǎng)和全球預(yù)報(bào)會(huì)商網(wǎng)的建設(shè)，建立起空間天氣的全球科學(xué)預(yù)報(bào)體系，更好地服務(wù)人類社會(huì)發(fā)展。相關(guān)建議所表達(dá)的是中國科學(xué)家應(yīng)盡一份國際責(zé)任的擔(dān)當(dāng)，也標(biāo)志著中國科學(xué)家走上國際科學(xué)前沿舞臺(tái)，做出越來越大貢獻(xiàn)的一種自信！

5 結(jié)束語

空間天氣科學(xué)的發(fā)展將對(duì)有效和平利用空間，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)、科學(xué)技術(shù)和國家安全做出重大貢獻(xiàn)，為此建議：

1）國家應(yīng)該加強(qiáng)發(fā)展我國空間天氣科學(xué)的戰(zhàn)略布局，制定和實(shí)施“國家空間天氣十年計(jì)劃”，這是建設(shè)空間強(qiáng)國的時(shí)代需要。

2）國家應(yīng)大力提升空間天氣科學(xué)服務(wù)有效和平利用空間的創(chuàng)新能力和水平，為建設(shè)空間強(qiáng)國、提升國家經(jīng)濟(jì)增量做貢獻(xiàn)，制定和實(shí)施“空間天氣科學(xué)服務(wù)和平利用空間國家專項(xiàng)”，這將是落實(shí)國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的一項(xiàng)重要舉措。

通過相關(guān)計(jì)劃和專項(xiàng)的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)我國空間天氣科學(xué)跨越式發(fā)展，將為服務(wù)國家有效和平利用空間、倍增國家空間安全做出重要貢獻(xiàn)。

（References）

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