惡劣空間天氣事件：解讀其對社會與經濟的影響（簡體書）

《惡劣空間天氣事件:解讀其對社會與經濟的影響》內容簡介：太陽活動等自然現象導致日地空間狀態發生的變化被稱為“空間天氣”。劇烈的空間天氣變化可能造成所謂的空間天氣災害，使得在太空中或地面上的技術系統功能下降，甚至報廢，宇航員等人員的健康受到損害，從而導致國民經濟蒙受損失、國家安全受到威脅。例如，1989年3月，一次空間天氣災害致使加拿大魁北克省停電9h，所導致的直接經濟損失達上億美元。越來越多的事實表明，一次空間天氣災害能在通信、導航、航空、航天、勘探及能源等各種技術層面同時產生系統的沖擊，導致巨大的經濟損失。
新的太陽活動周，即第24太陽活動周已經開始，在未來幾年內，太陽活動水平將日漸活躍，并在2013-2014年左右到達新的最強期。為應對日益頻繁的空間天氣事件，2008年5月22-23日，美國國家研究理事會召集工業界、聯邦政府以及社會科學團體的代表們召開了空間天氣與社會經濟研討會，探討如何應對即將到來的太陽活動峰年期間頻發的空間天氣災害。2009年1月，該會議的綜合報告出版，旋即引起了全球學術界的高度重視，同時也引起了媒體和公眾的濃厚興趣。

《惡劣空間天氣事件:解讀其對社會與經濟的影響》是由氣象出版社出版的。

前言
原版前言
0概述
0.1 社會背景
0.2 空間天氣的影響
0.2.1 空間天氣對特定行業的影響
0.2.2 空間天氣的間接影響
0.2.3 未來的脆弱性
0.3 空間天氣機構
0.4 解讀惡劣空間天氣對社會與經濟的影響
0.5 總結
注釋

l引言
1.1 歷史背景
1.1.1 1859年8-9月的超級磁暴（卡林頓事件）
1.1.2 空間天氣：“聯系太陽黑子和地球磁場的神秘力量
1.2 空間天氣效應及其對社會經濟的影響
1.3 研討會安排和報告結構
注釋

2空間天氣的影響回顧
2.1 空間天氣和電網
2.1.1 背景
2.1.2 研討會報告
2.2 空間天氣和航空航海
2.2.1 背景
2.2.2 研討會報告
2.3 空間天氣與衛星
2.4 空間天氣和GPS服務
2.4.1 背景
2.4.2 研討會報告
2.5 總結
注釋

3空間天氣和社會
3.1 空間天氣、基礎設施和社會
3.2 風險評估
3.3 低概率／高風險事件
3.4 復雜自適應系統的研究
3.5 總結
注釋

4當前空間天氣服務基礎設施結構
4.1 用于空間天氣態勢感知和預報的空間天氣數據、基礎設施結構和服務
4.1.1 NASA和N()AA的職責
4.1.2 國防部的研究成果
4.1.3 歐洲項目
4.2 空間天氣模型和工具
4.3 目前的空間天氣用戶
4.4 服務和預報窗口的滯後時間
4.5 NASA探測任務的空間天氣監測器
4.6 NASA的理論和模式的應用轉化
4.7 問題和討論
4.8 總結
注釋

5從用戶角度透視空間天氣產品
5.1 航空業角度
5.2 電力行業角度
5.3 精密地理定位服務產業角度
5.4 衛星制造和運營行業角度
5.5 美國空軍角度
5.6 總結
注釋

6滿足空間天氣用戶需求
6.1 美國國家空間天氣計劃機構組成
6.2 空間天氣預報中心的核心任務和現有能力
6.3 空間天氣預報中心未來工作方向
6.4 小組成員和聽眾反饋
6.5 總結
注釋

7解決方案，安全隱患以及風險
7.1 電網
7.1.1 未來的安全隱患
7.1.2 未來的解決方案
7.2 全球定位系統與航空
7.2.1 未來的安全隱患
7.2.2 未來的解決方案
7.3 衛星
7.3.1 未來的安全隱患
7.3.2 未來的解決方案
7.4 風險及對未來極端事件的預測
7.5 總結
注釋

8與會者開放性討論：路在何方
8.1 儀器和監測：空間天氣觀測系統
8.2 我們認識和預報空間天氣的能力
8.3 面臨風險的國家？——評估惡劣空間天氣事件可能導致的基礎設施崩潰
8.4 風險分析與風險管理
8.5 誰應該對此負責？——管理空間天氣監測和應對系統
8.6 教育，培訓與公眾認知
8.7 前進的道路
注釋
附錄A研討會主題
附錄B研討會日程和與會代表名單
附錄C研討會報告摘要
附錄D研討會特別委員會成員簡介
附錄E縮寫和名詞

引言
1.1 歷史背景
正如古代傳說以及歷史文獻記載的那樣，人類的生產生活和技術發展始終受到干旱、洪水、冰雹、暴風雪、颶風和臺風等極端天氣的影響。在19世紀中葉，人類社會科技發展較快的部分領域，已經受到極端的地面天氣事件以及由太陽活動驅動的近地空間環境和高空大氣的影響和損害。雖然日地空間環境的自然規律在那時還沒有被人理解，但隨著電報通信網絡災難的不斷周期性出現，人們逐漸認識到太陽活動及其引起的空間環境擾動是這些災害的罪魁禍首。在隨後的一個半世紀，隨著電力網絡、電話和無線電通信、天基通信和導航系統的迅猛發展，現代社會及其科技體系在“空間天氣”面前，脆弱性顯著增加。
大量的事件使得人們逐步廣泛地認識到惡劣空間天氣對現代技術體系（如電力供應故障、高頻通信中斷）有嚴重的影響，而新近發展的全球定位系統（GPS）和航天飛行器的快速發展，使得這種影響和危害雪上加霜。空間天氣的物理機制也被廣泛地研究和認識，但我們對極端事件的預報能力還處于非常初級的階段。另一方面，關于空間天氣導致重要技術系統崩潰，從而對人類社會產生影響，這一方面的記載尚不全面，也是我們需要加強理解和認識的。這些影響和定量評估給我們提出了一系列具有挑戰性的課題，例如，收集資料的手段和途徑，開展極端空間天氣擾動相關的低概率／高風險事件的評估方法，提高政策制定者和利益相關人員的風險意識，以及研究制定恰當的風險管理和應對戰略措施。
2008年5月22-23日，美國國家研究理事會（NRC）空間科學部在華盛頓召開了一次研討會，作為促進空間天氣對經濟社會影響的理解和認識、加強空間天氣風險的評估和管理等諸多工作的第一步。研討會聚集了來自于工業界、政府、學術界（附錄B,見原著）的代表，共同研討以下幾個方面的專題：惡劣空間天氣事件、空間天氣服務體系對美國國家經濟和安全的影響、用戶對空間天氣數據和服務的需求、未來技術發展及空間天氣對未來社會的影響。研討會最後以一個“前進的道路”的主題討論作為總結。會議一致認為，加強對未知空間天氣危害的理解，對現有空間天氣服務系統凸顯的缺陷提出合理的改進建議，將對空間天氣危害管理大有裨益。歷時1.5 d的研討會產生了一些有意義的主題、具有前瞻性的思想和豐富信息的討論，這些重要結果將在本報告中給出，本報告由組織會議的特別委員會成員編寫完成，該委員會的任務之一是推進本工作組（附錄D，見原著）的成立并開展工作。為了給後續章節做一個鋪墊，我們的故事從1859年8——-9月份的超級磁暴開始講述，此次磁暴是有記錄以來最劇烈的一次，即通常所說的卡林頓事件，作為惡劣空間天氣事件的典型例子，對1859年的磁暴的引用將貫穿工作組的整個報告，如果此次事件發生在今天，可能造成非常嚴重的後果及非常復雜的連鎖反應。