一、強太陽活動（地磁暴）對電網的影響
太陽活動（尤其是太陽風暴的地面效應，即地球磁場的劇烈變化，磁暴）對地面影響和危害最大的是電力系統，且電網的規模越大越容易受到災難性攻擊。
當發生地磁暴時，作為輸電網這樣乙個閉合的導體迴路，穿過電網迴路的磁通量發生急劇變化，就在電網回路上產生了強大的感應電流（gic）。感應電流是大強度直流電，而電網傳輸的是交流電，這就導致某些輸變電裝置因區域性產生高熱而燒毀。
例如，2023年3月，空間災害天氣引發了加拿大魁北克大規模停電，使魁北克600多萬人9個小時無電可用，僅魁北克水電局的直接經濟損失就高達數千萬美元。在事故發生後的幾年中，魁北克水電局投入的電網防治改造費用高達8.34億美元。
另外，第23太陽周高峰期的幾次大磁暴事件，對世界高緯、低緯電網也產生了很大影響。其中2023年10月30日的大磁暴，導致了瑞典馬爾默大停電和南非15臺大型變壓器損壞。當時我國很多電網也發生了強磁暴侵襲事件，直觀的現象是變壓器發生強烈振動和嚴重噪音。
其中江蘇、浙江、廣東等發達沿海地區因為電網規模大和「海岸效應」的影響，問題相對比較嚴重。這些事件都給我國未來大規模電網的安全和防範敲響了警鐘。
2023年3月，美國科學家警告說，2023年太陽活動週將遭遇強烈的太陽風暴，破壞力極大，將嚴重影響到包括中高緯各個國家。
一方面，我國面臨較大空間災難的可能性相對較小。
這得益於我國所處的地理位置。相同電網結構、地質構造條件下，靠近兩極的高緯地區，地磁場變化大、影響也大一些。中國地處地球中低緯地區，按目前電網結構和近期中國電網的建設規模，磁暴影響的問題還不至於像北歐、北美高緯區國家那麼嚴重。
但另一方面，中國的空間天氣影響問題和電網狀況與北歐、北美高緯區國家不同，使得我國這樣的中低緯、大電網沒有先例可借鑑。
高緯地區的磁暴是由極光電集流引起的，水平線(面)電流或「u」形電流模型能較好地模擬高緯地區的空間電流，而在中低緯地區，起主要作用的是赤道環電流和場向電流，因此高緯地區的已有研究不適用於中低緯地區。
我國地質結構複雜，未來電網將向大規模發展，也增大發生災難的可能性和研究工作的難度。未來電網將出現距離長、導線單位長電阻小，電網採用東西走向，採用三相變壓器等，這些因素都會導致電網抵禦空間天氣災害的能力更差。
2023年引發魁北克事故大磁暴的dst指數極小值為-548nt，2023年超級磁暴的dst指數極小值為-1760nt，其強度分別是2023年11月磁暴的1.94倍和6.24倍。
因此，相同地質條件的750kv 和1000kv 電網，遭遇2023年磁暴gic可達219a和291a；遭遇2023年超級磁暴gic可達705a和936a。而導致魁北克事故的gic不超過200a，因此，未來建設的750kv 和1000kv 電網，遭遇超級磁暴可能會是災難性的。
儘管與高緯地區相比，中低緯的磁擾變化相對弱些，但電網gic 受大地電導率、輸電線路長度、走向、電網拓撲結構和引數等因素的影響更大，而我國電網是世界上規模最大、結構最複雜的電網，地質構造在世界上也最複雜。
若要研製電網gic 治理裝置，又要依賴對電網gic 水平的評估，基於我國複雜的地質條件和電網的大規模性，準確評估電網gic水平難度又很大，研究工作要取得突破和得到應用還需很大的投入。
二、惡劣空間天氣對衛星的影響
通過查閱資料，以下大致總結了幾種能強烈影響衛星通訊和工作的太陽活動，並簡要討論其原理，影響和解決方案。
（1） 太陽質子事件（主要由於質子耀斑和日冕物質拋射cme）
由於太陽發生耀斑時發出的高能帶電粒子流太陽宇宙線大部分是由質子組成，故稱為太陽質子事件。
高能粒子不斷轟擊導航衛星表面,一方面會造成導航衛星表面材料損傷。另一方面，帶電粒子在衛星表面累積起來，在一些曲面上或幾個特殊的絕緣面之間充電，產生「太空艙充電現象」。當充電電壓足夠大時，產生的絕緣層放電現象使得衛星上某些絕緣材料被擊穿，縮短元器件的壽命，甚至損壞某些電路和電子器件。
更高能的粒子直接穿過電子器件，在電子訊號串中改變資料位，如0變為1，觸發衛星艙控制電路產生偽指令，即發生單粒子事件。儘管一般情況下，這些偽指令不會有什麼大的影響，一般是通過地面發出指令使其恢復，但歐洲、日本等國家實際測量結果表明, 低軌道上的單粒子事件仍是影響衛星安全的重要因素，甚至可能會觸發重大事故。加拿大的一顆anik衛星正是因此飄離軌道而丟失的。
並且在這方面我國有慘痛教訓， 例如「風雲1號」衛星姿態失控, 過早地結束了衛星的使用壽命, 其主要原因就是當時發生了太陽質子事件, 地球內輻射帶的高能通量質子和重離子增加, 「風雲1號」衛星的主控計算機受高能帶電粒子輻射引起的單粒子事件影響, 造成「軟錯誤」,未能及時恢復, 造成了不可挽回的局面。
對於單個衛星，每天都會有3、4次單粒子事件，如何保證衛星能完好地工作，完美得地修正錯誤，是未來我們努力的方向。
（2） 日凌事件（主要是對對同步衛星）
當接收天線、同步衛星和太陽三者為一條直線時，地面站在接受衛星訊號的同時，也會接受到大量太陽的雜訊，從而使接收訊雜比大大下降。
對於模擬衛星廣播來說，日凌使影象出現很嚴重的噪點干擾，影象幾乎被雜訊完全淹沒。而對於數字衛星廣播，只要引起的誤位元速率達到一定的數值，訊號就立即中斷，類似門限效應，同時很多數字機發生「宕機」，必須重新啟動，否則日凌過後收不到訊號。
在北半球，日凌發生在春分之前以及秋分之後，具體日期要根據接收點的緯度來確定；在南半球，日凌發生在春分之後，秋分之前。日凌現象是每年都有，且目前沒有較好的解決方法，只有在日凌到來的這段時間避開用衛星訊號，取而別的訊號源代替。
（3） 太陽紫外線
太陽活動強烈時，太陽紫外線強度劇烈變化不斷改變大氣的密度和溫度，影響衛星的軌道和壽命。紫外光與氧分子相互作用，使其分解成為原子氧。作為一種強氧化劑，當具有定向速度的原子氧與導航衛星表面碰撞時，會導致導航衛星表面材料的「氧化」、「濺散」、「腐蝕」和「挖空」，造成導航衛星表面產生質量損失、剝蝕和材料變性等化學損傷[5]。
（4） 電離層暴
電離層是對衛星導航定位產生影響的主要因素, 衛星導航訊號穿過電離層產生的誤差是重要的誤差源之一。當強烈的太陽耀斑發生,在不到10 min 之**線到達地球軌道,使電離層電子密度出現整體的漲落, 或快速隨機的變化。
電離層對衛星導航定位有如下幾方面的影響:
折射誤差和測速誤差：由於電離層電子密度急劇變化產生的誤差。對於***和glonass衛星導航系統，有高達幾十公尺甚至百公尺量級的誤差。
電離層閃爍：高緯地區和赤道低緯地區由於電離層的快速隨機變化引起電離層閃爍，導致***接收機對特定衛星訊號失鎖，使得同時可用的***衛星數目減少，精確定位的能力大大下降。
因此要更好地發展技術來補償環境對未來高精度***技術造成的誤差，必須精確地描述和**電離層引數才行。
（5） 劇烈的太陽風
劇烈的太陽風可以壓縮靠近太陽一邊的地球磁場和拉伸另一端的磁場，使靠地球磁場維持正確軌道的衛星（主要是低軌道衛星）偏離正常軌道，甚至丟失。
由於太陽風中大量輻射線，致使大氣層溫度公升高，大氣層外層空氣密度增大，對低軌衛星的運動阻力增大，加速衛星的衰落，從而也大大縮減了其壽命。
結語 空間天氣尤其是空間災害性天氣對衛星導航定位系統和電網的影響是實際的和全方位的。衛星導航定位系統和電網系統從設計到應用都應考慮空間災害性天氣的影響因素，對關鍵部件的硬體採取防護措施，軟體要備有應急手段。因此開展空間天氣研究，實施空間天氣保障是避免空間災害性天氣影響的重要途徑。
相關參考資料：
[1] 劉連光. 大規模電網應對空間災害天氣的問題
[2] 張貴銀. 空間天氣對軍事活動的影響
[3] 劉啟明. 太陽活動和太陽對衛星的引力等外力對衛星通訊的影響
[4] 劉天波，張磊，萬波. 空間天氣對導航衛星的影響
[5] 中國空間科學學會. 空間科學詞典
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