美国海洋和大气管理局改写太阳风暴评级规则
在过去的 25 年中，空间天气方面发生了诸多变化。
技术得到了改进，科学家们在经历了像2003 年 10 月的万圣节太阳风暴和2024 年 5 月的甘农事件这样的历史性地磁风暴后，对极端空间天气事件有了更深入的了解。展望未来，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）旗下的空间天气预报中心（SWPC）的科学家们正在探寻能更好地向公众传达可能影响地球的空间天气事件的办法。这就是为什么 NOAA 正在征求公众意见，如何重写其空间天气等级。
NOAA 发布了一则请求，并与国家气象局（NWS）合作，要求组织和公众分享有关哪些修订能够有助于更新空间天气等级的信息。目标是让人们更容易理解可能发展的空间天气状况，以及它们如何影响太空中和地球上的人类，以及过去受到影响的不同系统。
“用户基础和需求已然改变，能力、科学以及我们对科学的理解——很多方面都已改变。但实际上，等级并未改变，它们需要改变。”NOAA 的空间天气预报中心（SWPC）的项目协调员比尔·默塔格在接受 Space.com 采访时说。
NOAA 的空间天气等级创建于 1999 年，当时随着用于研究外层空间天气的新技术的引入，空间天气开始受到青睐。航天器配备了不同的仪器来研究太阳风，并密切关注太阳的活动。
“空间天气作为一门科学在许多领域真正开始发展，因为随着每一项新技术的引入、发展，我们开始意识到它，同时也带来了对空间天气的脆弱性，”默塔格说。
美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的太空天气等级是仿照地球上用于对气象事件进行分类的现有等级制定的。“1997 - 1998 年，我们在空间天气预报中心（SWPC）进行了讨论，认为我们应该有等级，但我们希望这些等级是本国公民能够理解的，”穆尔塔格解释说。
“每个人都明白五级飓风或 EF - 4 级龙卷风是什么，所以我们基本上是仿照这些等级来制定我们的等级，从一到五。这是公民能够理解的，一级是轻微的，五级是极端情况。”
有三种不同的事件与这些等级相关，用于解释它们可能产生的不同类型的环境影响及其严重程度。
对于地磁风暴来说，其等级类别重点在于对航天器运行、电网和其他地面基础设施的影响。
在太阳辐射这一类别中，其影响包括对宇航员和飞机乘客的生物影响，以及卫星和其他系统可能受到的影响。
第三个等级——“无线电中断”，着重于太空天气可能给高频（HF）无线电以及导航系统带来的影响。
穆尔塔格解释道，这些等级是依据太阳耀斑事件所产生的三个主要影响类别而定的。
“我们明确了自认为的三个主要领域，也就是太阳爆发的三个关键要素。首先是太阳耀斑，也就是辐射，我们将其称作太阳耀斑无线电中断（R）。紧接着不久，有高能粒子流入，即高能质子，这便形成了我们的 S 级辐射风暴。最后一部分是巨大的日冕物质抛射（CME），”穆尔塔格说道。
“它朝着地球而来，影响了磁场，接着我们就出现了地磁风暴，这便是 G 等级。”
自从这些等级被创建以来，其用户群开始发生演变，从求知欲强烈的普通公众拓展到了不同的公司，而这些公司更加在意太空天气具体是如何影响他们所服务的社区和客户的。
例如，像联邦紧急事务管理局（FEMA）这样的应急响应组织开始更多地向 SWPC 询问，根据无线电中断等级中的表述，无线电中断是否会以及如何影响通过卫星和手机进行的通信。其他例子包括对太阳风暴不同水平的“辐射”可能意味着什么的担忧。
“我们有一个叫做太阳辐射的等级，S4 级被称为严重辐射。我已经告知公众，当他们身处空中时，辐射环境会增加到这般程度，我们将其称作严重辐射风暴；这引起了很多担忧，”穆尔塔格说。
甚至航空公司也告诉 NOAA，他们希望更好地了解这些等级对其乘客意味着什么。
“去年，我们这里有主要的航空公司，他们都说，‘你们得改改，对吧？’我们有严重的乱流，有严重的结冰，我们知道这意味着啥，可严重辐射呢？人们会因为辐射病下飞机呕吐吗？他们会死吗？人们就是不知道，所以这是我们必须解决的另一个问题，也就是服务方面的问题，”穆尔塔格说。
国家气象局（NWS）的高级社会科学家金·克洛科·麦克莱恩（Kim Klockow McClain）说，随着越来越多的商业公司依赖卫星提供服务，航天器运营商也对新的空间天气等级感兴趣
“想想所有的立方体卫星星座；在某些地方，这些东西被当作关键基础设施使用，并且将会为一些发展中国家提供互联网服务。”克洛科在接受 Space.com 采访时表示。
“我们在低地球轨道的众多地方放置了大量物件，而这些地方极易受到其中一些现象的影响，像中性密度这类尺度中，有些现象并未真正被直接考虑在内。”克洛科补充道。
预计美国国家海洋和大气管理局（NOAA）将于今年年底完成有关新的空间天气尺度的调研结果，随后，这些信息将在包括白宫、能源部、交通部以及联邦航空管理局（FAA）等不同政府机构之间实现共享。这些结果将指导 NOAA 和 NWS 的团队决定在近期和长期内需要进行哪些修订。
“我们会说，方案一是这样的，我觉得这是我们应该做的，或许经过这样的修改，我们能够在六个月内完成。方案二，这是个非常好的主意，不过这需要三年时间，我建议我们去实施它。所有这些讨论都将进行，我认为我们可以在几个月内到 2025 年对这些尺度做出有意义的改变，”默塔格说。
“我认为我们可以在这些尺度上做出一些小但重要的改变。我们在短期内可以做很多，但在未来一年左右的时间里，显然也会有一些更大的努力。”