中科院南美实验室助力研究空间天气的全球变化规律

中国网/中国发展门户网讯 中国科学院南美空间天气实验室/中国-巴西空间天气联合实验室（以下简称“南美实验室”）是中国科学院实施“走出去”发展战略，贯彻落实“四个率先”行动计划，在南美布局的中国科学院海外科教基地之一，旨在利用中巴独特的地域共轭互补优势开展近地空间环境的联合探测与研究，构建国际子午圈基本框架，成为我国在巴西开展科教活动的桥头堡和中巴文化交流的桥梁。

空间科学已成为世界强国争相研究的前沿和热点学科，同时也是各国竞相展示科技实力的舞台，更是引领世界科学技术发展的驱动力，在社会经济和科技发展中发挥着越来越重要的作用。

 1957年人造卫星上天，人类进入空间时代。人们开始认识到除了固体、海洋和大气环境外，还存在与人类的生存发展息息相关的空间环境。在这个由太阳大气、行星际、地球磁层、电离层和中高层大气所组成的日地系统的空间环境中，常常出现给地面、空间技术系统的运行、可靠性以及人类健康和生命带来严重危害的条件或状态，人们把这种由太阳活动引起的高度动态的短时间尺度的条件变化，称之为空间天气。

空间天气的研究具有重大的科学意义和应用前景。日地系统的空间环境是地面上无法模拟的天然实验室，是自然科学原创性新发现的重要区域。同时它是人类生存发展的重要活动场所，卫星、通信、导航、气象、资源、海洋利用和减灾防灾等领域都因它而获益；另一方面，太阳活动巨大能量和物质抛向地球，引起空间环境发生灾害性变化，对高技术系统和国防安全构成越来越严重的威胁。正是由于人类社会面临发展高科技以及国家安全的巨大需求，空间天气研究20世纪90年代后期开始迅速成为国际科技活动的热点和重大前沿领域之一。

中国科学院南美空间天气实验室的建设可实现东西半球和南北半球处于共轭区域的地基空间天气的联合监测与研究，有助于了解空间天气的区域性特征及全球变化规律，具有鲜明的创新特色和重要的科学与应用价值。实验室设在巴西国家空间研究院（INPE）总部，先期将建成联合实验室、南美数据中心和圣特玛利亚野外台站，布局激光雷达、数字测高仪、电离层GPS－TEC以及磁通门磁力仪等监测设备开展联合观测。联合实验室于2014年8月揭牌成立，负责西半球子午链的联合观测和数据汇交，利用中巴地理位置在地球上正好处于共轭对称的天然优势，与子午工程台站一起开展东西半球低纬地区近地空间环境的探测与研究，着重研究两个地区近地空间环境的区域性差异及对空间天气事件的响应过程的异同，认知灾害性天气事件在地球空间的因果链演化过程、赤道及低纬电离层特性、中高层大气波动与下层大气耦合过程等关键科学问题。

南美空间天气实验室是中国与巴西及其周边国家空间环境地基探测与研究等相关资源共享的重要合作交流平台，对于推动以我为主的空间科学重大国际合作计划-国际空间天气子午圈有重要意义；也是中国科学院海外科教基地计划的重要组成部分，将有效地发挥联合人才培养桥头堡的作用，并带动中巴两国文化与科技的广泛交流。

未来，实验室将与相关国家共建“中国科学院南美空间环境综合探测研究平台”，推进“中国-巴西空间天气科学卫星”论证，推动以实验室为合作基础的大气科学、遥感科学、空间碎片等领域拓展。

（《中国科学院院刊》供稿。）