面对浩瀚天空,我们的先人认为那里除了点点星光,可能空无一物, ① 。后来,人们逐渐认识到太空其实并不空,而是充满了等离子体、宇宙射线、电磁场等物质,存在各种复杂的物理现象。随着1957年世界上第一颗人造卫星发射成功,人类开始进入并利用太空,太空与人类生产生活的关系越发紧密。就像人们需要根据日常天气预报安排生产生活一样,为了规避太空灾害、更好地探索和利用太空, ② , 及时监测太空环境并准确预测其变化规律。
人们很早就发现太阳并非一成不变,而是源源不断地往外喷发物质和能量,时而平缓、时而猛烈。黑子、耀斑、日冕物质抛射等太阳活动此起彼伏,所引发的太阳风暴不断搅动着日地太阳系空间和行星周围的环境,在太空中产生各种各样短时间尺度的变化,称之空间天气。太阳打个喷嚏,包括地球在内的各大行星就得“感冒”。一般而言, ③ :大幅增强的X射线、紫外射线将以光速轰击地球,8分多钟后即可导致大气电离率增强,引发电离层的剧烈扰动;太阳高能粒子将在几小时之后到达地球附近,极大影响在地球周围运行的航天器安全;上百亿吨的等离子体从太阳表面以每秒上千公里的速度抛出,形成的日冕物质抛射事件将在几天内到达地球,引起近地空间各种环境要素的剧烈扰动。