中国科学院刘勇谈地磁暴：会干扰导航定位精度，但通常对人体健康没有影响

科技《思想大爆炸-对话科学家》栏目第54期，对话中国科学院国家空间科学中心研究员刘勇。

嘉宾简介：

刘勇，中国科学院国家空间科学中心研究员，中国空间科学学会科普工作委员会主任，中国航天科普大使，中国科普作家协会理事。

划重点：

1.极光产生的区域一般在靠近地磁极地区的南北两极，但由于地磁暴比较强烈，极光发生范围会有所扩张，所以在北京也可以看到极光。

2.磁暴发生是没有规律的，就像地震一样，我们并不清楚什么时候会发生，但是可以提前预报。

3.极光在不同高度会呈现出不同的颜色，三四百公里高度是红色的，一二百公里高度会出现绿色的。

4.磁暴相对来说对手机信号基本上不会有什么影响，但是可能会影响到导航。

5.地磁暴对身体健康和航空出行不会有太大的影响，更多地是心理作用。

6.其实我觉得根本不用担心地磁暴，这就是一个非常微小的变化，坦然面对就好，无需防护，吃好睡好最重要。

出品｜科技

作者｜周锦童

近期，北京怀柔、平谷等地出现极光的消息登上热搜榜高位，许多网友都拍摄到了美丽的极光，浅红色、粉红色极光的出现为寒冷的冬季平添了许多色彩，不仅如此，在黑龙江漠河北极村也出现了红绿极光。

然而，极光常见于高磁纬地区，为什么在北京也可以看到？为什么北京和黑龙江两地出现的极光颜色有所不同？地磁暴又是如何影响着极光的呢？地磁暴对通讯信号、航空出行、人体健康又有哪些影响呢？带着这些疑问，科技对话了中国科学院国家空间科学中心研究员刘勇。

对此他表示：“极光产生的区域一般在靠近地磁极地区的南北两极，但由于地磁暴比较强烈，极光发生范围会有所扩张，所以在北京也可以看到极光。”

作为专业人士的他对于这次极光的出现表现的十分坦然，“确切的来说，这次磁暴在整个人类历史上并不算罕见，因为历史上有比这大得多的磁暴发生，甚至在湖北都可以看到极光。”

谈及为何北京与黑龙江出现的极光颜色有所不同时，刘勇解释道：“这与纬度有关系，不同高度的极光会呈现出不同的颜色，三四百公里是红色的，一二百公里会出现绿色的极光。”

而之所以我们在北京看到的是浅红色、粉红色的极光，是因为我们在北京是向北看1000km以外的地方所发生的极光，只能看到比较高的三四百公里处发生的极光，而在黑龙江因为极光在当地发生，从下向上看，不仅可以看到绿色极光，也可以看到更高处的红色极光。

但对于普通人来说，除了感叹于极光的美丽外，更多地还是对地磁暴的担忧，对此，刘勇表示：“地磁暴在地面上的影响是非常小的，对身体和航空出行不会有什么影响，虽然会对电子通信产品有一定的干扰，但影响都是非常小的，也有应对措施，反而是在国际空间站工作的宇航员们可能会受到地磁暴更多的影响。”

对话最后，在科技问及是否需要做好对地磁暴的防护时，刘勇则是用幽默地方式进行了回答：“无需防护，吃好睡好最重要。”他认为可能是由于近几年北京未出现过极光以及较多人都参与了观测与拍摄这才引发了大家的关注。“但这只是一个微小的变化，大家坦然面对就好。”刘勇如是说。

以下为对话实录（经整理编辑）

科技：极光常见于高磁纬地区，您可否给大家科普一下为什么这次北京怀柔、平谷等地也能看到极光呢？这种现象多久发生一次？可以提前预测吗？

刘勇：极光产生的区域一般在靠近地磁极地区的南北两极，当太阳带电粒子流带电高能粒子被地磁场导引带进地球大气层，并与高层大气中的原子碰撞，就会产生极光，发生磁暴的时候，极盖会扩展，虽然在北京看到极光是比较少见的，但由于地磁暴比较强烈，极光发生范围会有所扩张。

但确切的来说，这次的磁暴在整个人类历史上并不算罕见，因为历史上有比这大得多的磁暴发生，甚至在湖北都可以看到极光，这次地磁暴的Dst指数在-100左右，并不算大，只能说在接近20年的时间里没有这么大的地磁暴发生。

此外，磁暴发生是没有规律的，就像地震一样，我们并不清楚上面时候会发生，但是可以预报，因为磁暴是由于太阳黑子爆发活动引起的，带电粒子（质子、电子）形成的电流会冲击地球磁场，引发地磁扰动现象，作为业内人士，许多专家早在太阳爆发活动开始时就已经有所关注了。

科技：这次北京出现的极光呈现出红色，而黑龙江等地出现的极光则是红绿色，您觉得这是否与纬度有关？

刘勇：确实和纬度有关系，极光颜色的发光原理确切的来说是原子发光，在不同高度会呈现出不同的颜色，三四百公里高度是红色的，一二百公里高度会出现绿色的。

而我们在北京看是向北看1000km以外的地方所发生的极光，我们只能看到比较高的三四百公里处发生的极光，所以是红色的，而在黑龙江因为极光在当地发生，从下向上看，是可以看到绿色极光的，当然更高处的红色极光也可以看到。

科技：地磁暴是否会对电子通信产品造成影响和干扰呢，比如导航不灵、信号变差？原理又是什么呢？

刘勇：确实会有影响，相对来说对手机信号基本上不会有什么影响，但是可能会影响到导航，不过对导航的影响，市场的各个部门都会给出预案。在磁暴发生时，整个电离层会变厚，高度大概是50km-1000km，比如北斗信号要穿过电离层，由于磁暴爆发时电离层变厚，就会影响定位精度，这是对导航影响的原理。

但事实上在磁暴发生之后，我们都会改变电离层的模型，通过调整让导航定位变得准确，尽管还存在些许偏差，但不会有太大影响，或者说可能会对少部分地区有影响，但大部分地区或大面积定位不准的情况是不会发生的。但这里说的是一般的强磁暴，如果出现了超强磁暴可能是另外一回事了。

科技：近期，东航航班突发事故备降厦门，您觉得是否与地磁暴有关呢？

刘勇：我认为二者的关联不大。通常来讲，整个磁暴影响最多的地区是南北极，其次是高纬度地区，就是我们可以看到极光的那些地区，像漠河、哈尔滨这样的区域，真正到了上海、厦门这些地方磁暴的影响是非常非常小的，而且磁暴对于航班的影响不会只影响某一个地方，会是大面积的影响。

所以通常我们不建议航班走极区航线，会尽量避开，因为磁暴发生的时候，南北两极高能粒子非常多，这也是我们可以看到极光的原因，但这也意味着辐射会非常强，对空乘人员、乘客的身体都有一定影响。

科技：有网友说出现了头痛、恶心、牙痛等症状，是否跟本次地磁暴有关？地磁暴对我们人类健康有何影响？

刘勇：一般情况下都是不会的，地磁暴在地面上的影响是非常小的。其实人类历史上发生过很多次比这个大的多的磁暴，我记得有一次发生了超强磁暴在-300 Dst，而我们这次才-100Dst，差距是非常大的，而超强磁暴对身体都没有太大影响，所以可能更多时候是心理作用。

科技：您觉得在国际空间站等环境中工作的宇航员会受到地磁暴怎样的影响？

刘勇：无论是国际空间站还是我们自己的空间站都是会受到影响的，在400km这么高的高度上，辐射强度确实是会比地面大得多，如果不进行保护的话，会对宇航员们的身体造成很大的伤害。

在国际空间站上面会有一个“壳”来进行防护，平时的辐射都可以挡住，但在磁暴发生期间的辐射会加强。我记得有一次国际空间站遇到了特别大的太阳风暴，航天员们就会躲进装满水的箱子里，因为水也是可以阻止高能粒子穿透的，所以都是会有相应的防护措施来保护航天员们免受危险的。

科技：地磁暴的发生，是否也会影响信鸽、海龟这些靠地磁场感知方向的动物？

刘勇：我觉得遇到超强磁暴会受影响，但其实我个人也有一些质疑，因为靠近地面的磁场是几万纳特，而地磁暴只改变了100纳特左右，这是一个很小的改变，所以我觉得影响是非常小的，当然也不排除有一些地方的磁场方向被影响的较敏感，但我觉得影响还是比较小的。

科技：面对地磁暴，您觉得作为普通人的我们需要做哪些防护呢？

刘勇：其实我觉得根本不用担心，这就是一个非常微小的变化，我觉得大家坦然面对就好，无需防护，吃好睡好最重要。之所以最近这个话题这么火热，我觉得是近20年间都没有在北京见到过极光，其次就是许多人参与了进来，进行观测、拍摄等，得到了更多关注。