编者按：

4月24日是中国航天日，这一特殊的日子承载着中国航天事业的辉煌成就。

在探索宇宙的征途中，空间天气作为影响航天活动的重要因素，其作用不可忽视。国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）肩负空间天气监测预警、预报发布和应用服务等重要职责，历经二十余载的不懈努力，已构建起监测、预报、服务三位一体的空间天气业务体系,应用领域不断拓展，为航空、航天、通信、导航等众多关键领域筑牢安全防线，点亮经济社会高质量发展的崭新未来。

专家顾问：

国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）空间天气技术研发室主任宗位国副主任毛田

空间天气预报台台长郭建广高级工程师韩大洋

“风云”领航，迈向空间天气服务新时代

护航“神舟二十号”载人飞船发射，完成“嫦娥一号”穿越空间盲区的任务，助力“神舟七号”锁定出舱窗口，及时预警地磁暴过程，掀起全国极光关注热潮，搭建空间天气决策服务综合业务平台……

自2002年6月1日成立以来，国家空间天气监测预警中心（以下简称“空间天气中心”）在多个关键领域实现突破，服务效益日益显著，交出“风云太空”征途上一份份亮眼“成绩单”。

“风云太空”启新程，三位一体筑牢安全屏障

为应对空间天气对科技、经济、社会发展、国防安全等方面的影响，空间天气中心经过二十余年的快速发展，构建了监测、预报、服务三位一体的空间天气业务体系。

在监测方面，风云气象卫星陆续搭载了48台空间天气监测载荷，实现对太阳、磁层、电离层等重点区域共12类关键要素的天基监测，建成了由分布在全国各地的56个台站、84台设备共同组成的地基监测网络。监测范围涵盖太阳、行星际空间、磁层、电离层、临近空间，形成自主化、天地一体化的从太阳到地球空间全过程业务监测格局，使我国成为全球第二个具备空间天气全链条自主业务化监测能力的国家。

同时，空间天气中心建立了空间天气预报业务体系，针对事件与要素预报，建立5项国家标准，11项行业标准；建立空间天气预报质量管理体系，针对24种预报产品以及7×24小时的预报业务，进行严格质量把控。

随着监测能力的加强，以及我国第一代“全链路”空间天气数值预报业务系统的正式上线，空间天气中心预报水平显著提升。“五时五区”（实况、短临、短期、中长期和气候5个时间尺度，太阳、行星际、磁层、电离层和中高层大气5个关键区域）的预报预警新产品架构，能够针对太阳、行星际，以及磁层、电离层、热层等近地空间环境的状态或条件，分别提供实况、短临、短期、中长期以及气候等不同时效的空间天气预报服务。

据统计，空间天气中心每年发布预报和公报超过2000期，2024年准确预报近20年以来最强地磁暴，启动应急响应7次，发布警报109次，制作现报54期，发布空间天气专报30余期，通过国家突发事件预警发布系统及时发布预警信息，最大限度预防和减轻空间天气灾害影响。

在服务方面，空间天气中心形成决策、专业、公众三类服务的总体框架，制定的空间天气灾害应对策略和减缓措施已纳入国家防灾减灾体系。面向航天、航空、通信、导航、管网等领域，分别建立相应的专业示范应用系统，实现预警事件的自动判别、智能推送、信息发布等全流程自动化。多次完成“神舟”系列飞船发射返回、海南商业航天服务保障等任务，并开展极光预报、海上短波通信等服务，发挥经济效益。

自2021年空间天气中心成为国际民航组织（ICAO）第四个全球空间天气中心以来，先后高质量完成11次、每次14天×24小时的国际轮值任务。

今年，空间天气中心还研发了集数据处理、存储、分析应用与综合显示于一体的业务系统——“风云太空”。“风云太空”整体技术架构采用了“云”+“端”的信息平台，数据的汇集、处理、分析都部署在“云”上，业务化的展示与交互服务则部署于客户端，更好地推进监测数据在空间天气业务中的应用，更好发挥预报预警和服务效能。

多级联动报极光，科学指引“追光”路

为全面贯彻党的二十大精神和习近平总书记关于气象工作重要指示精神，认真落实推进气象科技能力现代化和社会服务现代化的具体要求，空间天气中心联合黑龙江、大兴安岭地区、漠河气象部门，共同推出专门针对我国的极光观测预报服务。

2023年，第25太阳活动周进入活跃期，空间天气中心作出判断，强地磁活动出现的频率在未来一段时间会明显增加，我国部分地区将有出现极光的可能。

2024年3月，由空间天气中心、黑龙江省气象局牵头，组成极光观测预报服务工作小组，完成了《漠河极光预报服务业务建设工作方案》的编制，并制定了《漠河极光预报服务业务规范与流程（试行）》。空间天气中心发挥监测预警业务能力优势，发布极光预报并下发给省、市、县三级气象局，再由当地气象部门结合具体天气条件及临近极光活动情况作出研判，并将极光预报信息发布给相关行业部门以及媒体和公众。

2024年5月9日极光预报正式开启，空间天气中心通过捕捉太阳爆发信息，及时研判可能的地磁活动，掌握极光出现的范围、时间和强度，并多级联动，形成并发布极光预报。

到今天，极光预报已发布11期，几乎覆盖2024年出现的所有较强极光过程，极光出现的时间覆盖度高，事件预报准确率接近100%，为众多“追光者”赴漠河打卡极光提供科学依据，更为黑龙江生态旅游经济的发展贡献气象力量。2024年，全民极光观测成为全网热点，影响力覆盖超过10亿人次。

展望未来，随着“风云太空”系统的正式上线，空间天气业务能力将得到进一步的提升。空间天气中心正在针对低空经济无人机、自动化农业机械等细分领域，开展更有针对性、更加精细、更加下沉式的服务。（韩大洋 国家卫星气象中心高级工程师）

第一代“全链路”空间天气数值预报业务系统解码日地因果链中国方案,引领国际空间防灾新范式

随着社会对卫星通信、电网和导航系统的依赖加深以及航空航天事业的飞速发展，精准的空间天气预报成为现代社会的刚需。

通过先进的数值模式刻画日地空间因果链的传播与影响机制，是空间天气预报主要的发展方向。

毛田介绍，日地空间是个巨大的系统，太阳活动会产生太阳风（带电粒子流），而地球周围的磁场像一件富有弹性的盔甲，可以抵御太阳风的攻击。太阳风与地球磁场的相互作用是空间天气变化因果链中承上启下的关键环节，也是揭示地球空间天气基本规律的关键科学课题。

太阳风影响地球磁场示意图 图片由豆包AI辅助生成

依托中国气象局天地一体化空间天气监测网，国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心，以下简称“空间天气中心”）运用日地空间“五时五区”链式预报技术，通过多源卫星数据、地面监测站数据的高效整合，结合先进的机器学习算法，实现对太阳活动、地磁暴等关键空间天气现象的精准建模与预测，创建了多时空多要素空间天气预报技术和业务体系，构建了第一代“全链路”空间天气数值预报业务系统（CMA-SWx1.0）。

系统预报范围覆盖距日心1个太阳半径至358个太阳半径，实现太阳风暴从传播到影响地球近地空间的“全链路”数值预报，涵盖太阳、电离层和临近空间等多圈层，极大地增强了从太阳到地球空间的全程自主观测能力。

除此之外，系统预报时效性也有了新的突破。太阳风暴从爆发到影响地球，大约需要三四天的时间，突破这一时限是空间天气预报的硬性条件。

CMA-SWx1.0对日冕物质抛射到达地球时间预报平均误差优于12小时，对磁层—电离层耦合系统变化的预报提前量达0.5到1小时。

近日，2024年度“中国十大气象科技进展”评选结果揭晓，第一代“全链路”空间天气数值预报业务系统入选。（张艺博）

空间天气监测

监测对象：

　　距地球表面30公里以上的空间领域，主要包括日地空间的太阳日冕、行星际、磁层、电离层以及中高层大气等区域。大部分航天、卫星、通信、导航活动都发生或依赖于这个空间领域。

监测内容：

　　包括太阳表面活动区的特征，行星际、磁层和电离层中的粒子、电场、磁场和波动等离子体和电磁参数，以及热层和电离层中的密度、温度和速度等流体参数。

　　监测手段：

　　形成了地空天一体化的空间天气业务监测格局。天基监测方面，风云气象卫星陆续搭载空间天气监测载荷，覆盖太阳、磁层、电离层等关键区域，实现关键要素监测。地基监测方面，建立覆盖全国“三带六区”的地基空间环境监测网，有效提高我国陆域内最大时间跨度的太阳监测能力，以及电离层与中高层大气的天地协同监测能力。

空间天气预报

预报产品：

　　实况、短临、短期、中长期和气候5个时间尺度（五时）和太阳、行星际、磁层、电离层和中高层大气5个关键区域（五区）的定量预报。

　　预报种类：

　　参数预报、事件预报。参数预报主要包括太阳10.7厘米射电流量和地磁活动指数。事件预报，包括太阳质子事件、耀斑和地磁暴事件预报。（林禹彤）