中国网:就目前监测到的情况看,各项的天气指标还是适合飞船的发射。但是在发射的当天,最怕遇到的天气是什么样的?如果这种天气发生了,我们有没有相应的应急预案?
乔林:一个是风的影响,再一个是雷电天气的影响。实际上从现在来看,可能造成影响的这两个因素不会出现。当然,你讲到有没有什么措施,我想航天发射的窗口是根据航天的发射要求来制定的窗口。这个窗口制定以后,就看天气是不是适合在这个窗口期间进行发射。如果天气不合适,我想航天部门会采取一些措施,比如推迟发射,会进行这样的考虑。当然,我们气象服务的专报和预报的信息也是提前五天向他们进行呈送,我想他们会提早做出安排。
气象预报要特别精细
中国网:据我们所知,在火箭发射之前要进行燃料加注。但是在燃料加注之前要有一个非常关键的决策,就是天气方面的。因为一旦它加注了,就是不可逆反的。我想这对预报员的压力非常大。您是这方面的专家,我想了解一下,对于载人航天的气象预报究竟要达到多么高的精确度?
乔林:对于预报来讲,比如我们通常对风的预报,有人会报小于三级,或者是四级左右。因为每一级风是有一个风速的范围,比如你报四级,那么四级的风可能跨度在几秒/米到几秒/米。但对于载人航天来讲,它要求就是在8秒/米以下,所以我们对风的预报就采取一种更精细的预报。
另外,我们对于发射之前,比如在24小时之内,我们会把预报精细到三小时的间隔,每三个小时天气是什么样的。从风、天气的云量是不是有降水,能见度是不是有沙尘天气,是不是有雷电发生等等,这些就会提供更精细的预报。刚才你讲到火箭燃料的加注有一个不可逆转性,当然我们是提前五天把我们的预报信息呈送上去。
空间天气比较平稳 适宜神七发射
中国网:王主任,明天我们的神七就要发射了,在发射成功以后,整个在空间我想气象的保障服务也是非常关键的。您首先能不能给我们介绍一下空间气象都有哪些特点,预报它的难点在哪里?
王劲松:首先我想应该了解一下空间天气是什么。实际上这次神七发射过程是一个很好的解释空间天气的一个机会,我们通常知道,在发射的时候,我们需要进行气象的保障。气象保障是指从它地面发射,达到二三十公里之后,这段距离都是我们通常说的天气保障的范围。现在空间天气是从这个高度再往上,这个区域整个都属于空间天气的范围。
事实上,我们现在从业务角度说空间天气的时候,是指从地球的三十公里以上,一直到太阳表层大气的整个范围中发生的所有类似于天气的过程,我们都称之为是“空间天气”。所以这里有一个很奇怪的感觉,我们在说空间天气的时候我会说到太阳,这是空间天气和地面天气最大的不同。
我们说空间天气的时候有两种方式来说。一个是天气,短期的好与坏。最近这段时间,空间天气对于神七的发射非常有利,它的意思是没有突发性的事件,就是指太阳没有爆发性的事件。所以真正的空间天气,我们最关注的是太阳的状态。太阳很平静,就很好;如果太阳爆发了,它有大量的物质和能量要到地球上来,影响我刚才说的从地面三十公里以上区域的整个状态,这就是一种好与坏的天气。
另外一种概念,我们也可以称之为类似的“空间气候”。它有些区域目前整个是很平静的,但是就有些地方不好,有些地方好。比如现在北方冷,南方还很热,这是一个区域性决定它必须是这样的。这次神舟在绕地球飞行的时候,它就会经历一些好的区域和恶劣的区域,它不取决于太阳爆发与否。太阳即使不爆发,它也有好和坏,所以这是从两个层面来理解空间天气。
中国网:我们现在这样一个时期作为空间天气的窗口,是不是说明空间天气在这段时间里比较平稳?
王劲松:对,它是一个很重要的因素之一。
空间天气预报困难 水准相当于50年前天气预报
中国网:那么它的预报难点主要在哪里?
王劲松:空间天气真正要预报整个变化,首先要对太阳有一个很好的了解。我们从监测手段上首先就要监测太阳是不是爆发了。事实上,地球上有一些雷暴的发生、台风的发生,它的预报也非常的困难。你想我们整天生活在地球上,预报都很困难,那么太阳上的事情要预报就更加困难。
对于我们而言,主要的难点在于科学上对于日地之间关系变化的了解,实际上在科学上的深度不够。第二,日地的空间天气的范围太过于广大,从太阳到地球是1.5亿公里,在这样大的一个范围之内,你放多少颗卫星才能把它监测得到?所以第二个难点就在于我们目前的监测手段还是非常的缺乏。
所以现在尽管科学家非常聪明的做到很多很好的预报,但是如果科学上没有大的突破,我们对于监测没有足够的数据,那么预报的难度还是非常之高。有一个比喻,目前我们空间天气预报的水准相当于50年前天气预报的水准。
中国网:也就是说它的准确度还不是非常的高?
王劲松:对。但是现在我们从预警的角度来看,它还是好一点。比如刚才讲到日地之间的距离太大,给我们造成了监测和预报的难度,但是它同时给我们一个警报的时间和空间的余地。比如太阳爆发之后,8.3分钟,它在上面以光速运行的信息,射电或者X射线就过来了,这个我们很难,除非能够预报它的爆发,否则很难预警。但是其他的物质,它的速度都低于光速,可能需要几十分钟,或者有的需要好几天才过来,所以一旦我们看见8.3分钟的爆发,我马上就能预警后面,这给了我们后面很长的时间。所以尽管现在空间天气从预报的水准来讲还是不高的,但是预警的水准还是相当可以的。只要你监测到了,我们就很容易预警后面一系列发生的事情。
中国网:我们也查了一些资料,飞船在整个飞行运动中要受到空间辐射、高层大气、电离层和空间碎片四大天气因素的影响。您能不能给我们的网友介绍一下这四种主要是什么样的天气?
王劲松:我们最关注的辐射环境就是空间辐射环境,主要是太空中的各种高能离子,和我们照X射线是一样,但是剂量是非常多了。高层大气就是前面讲到的轨道的维持,因为神七的340公里的高度大气密度还是相当可观的,对于高速飞行来讲,大气密度对它的阻力,以及大气密度的变化对它的轨道影响还是相当显著的,这是我们要关注的。电离层的影响是我刚才讲的,我们和飞船之间的无线电的联系,包括定位、测距、通讯,空间隔着等离子体,就像我们隔着鱼缸浴缸,我们隔着鱼缸和他联系,如果鱼缸里的水有变化,我就要关注。鱼缸中不同水的地方特性不一样,我也得关注,这是电离层。空间碎片比较好理解,一些太空垃圾的撞击,或者忽然来一些流星我们看不见的,这也很危险。
|