中國，漠河，零下30攝氏度。

52歲的李來順脫下外套，把帶有拉鏈、紐扣等衣著全部留下，並反複確認身上不再有幹擾地磁信號的鐵製品，方才推開地磁觀測室的大門。

這裏是我國本土最北端的科研觀測野外台站——中國科學院地質與(yu) 地球物理研究所（以下簡稱中科院地質地球所）漠河觀測站，位於(yu) 黑龍江省漠河縣北極鎮北約1公裏處，全年約三分之二時間處於(yu) 冰凍狀態，屬極寒地區。

在這裏，剛燒開的熱水，在室外灑向空中即可瞬間凝結成冰，存放在牆頭的麵條，則被凍得像磚頭一樣堅硬。但就是這樣的環境，卻對我國空間環境的觀測研究有著重要的意義(yi) 。

站在太空俯瞰我國版圖，沿著東(dong) 經120度子午線，能看到漠河、北京、武漢、三亞(ya) 4個(ge) 站點，緯度間隔約10度均勻布局。據中科院地質地球所研究員、空間環境探測實驗室原主任寧百齊介紹，這些站點組成了我國地球空間環境觀測的“黃金鏈”，也是國家重大科技基礎設施項目“子午工程”的重要組成部分。

這其中，漠河處在最北端，是監測來自北極空間環境擾動的“前哨”站點，一旦北極“擾動”向低的緯度傳(chuan) 播，將最快“拿到”一手資料。為(wei) 此，包括李來順在內(nei) 的多位科研工作者已在這裏堅守了30年。前不久，中國青年報·中青在線記者實地探訪了這裏。

太陽“風暴”來臨(lin) 電網癱瘓衛星異常並非危言聳聽

人們(men) 抬頭望向太陽，似乎總是那麽(me) 安靜，春暖花開，日出日落。但在科學家眼中，掛在天上的太陽，卻可能發生劇烈變化，進而影響著我們(men) 賴以生存的地球。

中科院地質地球所地球與(yu) 行星物理實驗室副主任劉立波說，太陽其實是一顆非常活躍的活力星球，從(cong) 太空觀測太陽，可以看到持續的活動，包括光線、粒子和磁場的爆發。當然，還有太陽“發脾氣”時的“太陽耀斑爆發”。

1859年9月的一個(ge) 上午，英國天文愛好者卡靈頓照例在自己的天文觀測室裏，對太陽黑子進行常規觀測。

令他不可思議的事發生了。日麵北側(ce) 一個(ge) 黑子群附近，突然出現了兩(liang) 道極其明亮的白光，其亮度迅速增加，遠遠超過光球背景，但白光僅(jin) 維持了幾分鍾，很快就消失了。

十多個(ge) 小時之後，英國當地的地磁台站記錄到強烈地磁擾動。第二天，世界許多地方——包括我國河北等地，都觀察到了美麗(li) 的極光。

這就是著名的“卡靈頓事件”。

在科學界，這一事件徹底否定了“太陽是個(ge) 固體(ti) 球”的理論，說明了太陽是個(ge) 氣體(ti) 球。而對於(yu) 公眾(zhong) ，這也是人類第一次見識到“太陽風暴”的厲害。

根據曆史記錄，“卡靈頓事件”造成了長達8天的惡劣空間天氣。好在，那時的人類社會(hui) 主要依靠蒸汽機和勞力，還沒有人造衛星、無線電通信和現代的電力傳(chuan) 輸網絡，劉立波說，“像惡魔一樣”的太陽風暴，並未給地球帶來過於(yu) 嚴(yan) 重的災難。

不過，在通信離不開手機網絡、出門離不開衛星導航的今天，這一切都變了——

1989年3月的一天晚上，加拿大魁北克省的供電網絡全部癱瘓，全省陷入長達9個(ge) 小時的黑暗和寒冷之中。與(yu) 此同時，美國、日本的通信衛星出現異常，全球無線電通信信號受到極大幹擾。

事後人們(men) 才知道，這次災難的元凶是“太陽風暴”——它擾亂(luan) 了地球上空的電離層，影響甚至中斷全球無線電通信。

中科院地質地球所空間環境探測實驗室主任李國主告訴記者，因此深入了解日地空間環境事件的來源和機理，及早探測和預報日地空間環境事件的發生，可以避免或減少這類事件對人類生產(chan) 和生活造成的破壞性後果。

這就需要給地球做“天氣預報”。李國主說：“空間天氣預報對於(yu) 地球的重要性，就如同天氣預報對於(yu) 人類的重要性。”盡管，對地球上的多數人來說，這場“戰爭(zheng) ”安靜得幾乎不存在。

在我國最北端給地球做“天氣預報”

事實上，說起大氣，大家通常會(hui) 分為(wei) 對流層、平流層、中間層、熱層和散逸層，這其實是通過按大氣溫度隨高度分布的特征來劃分的。

而如果按大氣電離狀況分層，即可分為(wei) 中性層和電離層。後者，就是一個(ge) 環繞地球的帶電粒子層，其高度一般為(wei) 離地麵60公裏到1000公裏。這是整個(ge) 空間環境研究中一個(ge) 至關(guan) 重要的“觀測”對象。

中科院地質地球所空間環境探測實驗室高級工程師趙秀寬告訴記者，電離層又有“空中魔鏡”之稱，既對太陽能量的“注入”有反應，同時也可受到地球上台風等天氣的影響，因而變化莫測。

趙秀寬說，太陽活動劇烈爆發時，會(hui) 引起一種大尺度的電離層擾動，首先影響較高的緯度地區，然後往低的緯度地區傳(chuan) 播——人們(men) 所熟悉的極光，就是日地空間環境事件的光學表現，在劇烈的地磁暴中，極光帶可以從(cong) 極區延伸到中高緯度地區。

在這一過程中，漠河站可能在我國本土最早“感知”到。李國主說，在越高的緯度開展空間環境監測，越有利於(yu) 研究日地空間環境事件的來源和機理，就能越早地感知和預報日地空間環境事件的發生，避免這些事件對人類生產(chan) 和生活造成破壞性的後果。

這也正是在祖國最北端設立觀測台站的意義(yi) 所在。

去年9月的一個(ge) 晚上，一場太陽風暴事件令很多人記憶猶新，這是自2005年以來，太陽最強的一次爆發活動。

在這次事件爆發之前，中國科學院國家空間科學中心對外發布了“預警”，通報太陽耀斑爆發伴隨日冕物質拋射的“抵達”時間，並提醒這有可能引起地球磁層、電離層和高層大氣強烈的擾動，從(cong) 而將可能影響到運行在其中的衛星等飛行器的性能和安全。

李國主告訴記者，這些對外發布的信息，漠河站提供了重要的觀測數據支撐。

中科院地質地球所副所長魏勇告訴記者，“打包”漠河站在內(nei) 的這些台站，子午工程建成了一個(ge) 以鏈為(wei) 主、鏈網結合的，運用地磁、無線電、光學和探空火箭等多種手段的監測網絡。未來，他們(men) 還將以子午工程二期推進為(wei) 契機，把這裏打造為(wei) 空間環境綜合觀測基地。

在極寒極熱之地將人類的認知推向極致

漠河站始建於(yu) 1988年，從(cong) 那一年開始，李來順就留在了這裏。這裏夏天很短，冬天很長，每年九十月開始飄雪，直到次年三四月，冰雪方始消融。對於(yu) 來訪者，寒冷是巨大的考驗，但對李來順和他的同事來說，冷就是家常便飯。

寧百齊還記得，上世紀80年代，漠河站一年經費隻有兩(liang) 萬(wan) 多元，冬天地磁觀測房間裏沒有暖氣，儀(yi) 器開機工作前，要先用電燈泡“烤一烤”。

不過，人就沒有這樣的待遇了。

寧百齊說，台站工作人員在室外走上一圈，進來就是一身白，隻能燒點柴，抱團取暖。那時，當地民眾(zhong) 形容他們(men) “遠看像撿破爛的，近看像要飯的，仔細一看原來是科學院的”——他們(men) 後來也常以此自嘲。

在這裏，有一間特殊的“小屋”，房屋的建設材料全是“無磁的”，基礎材料是石灰石，房頂是鋁板，門窗是鋁合金，凡是采用的釘子，都是銅材質——“一個(ge) 鐵的都沒有”。

李來順說，如果建築材料含有一丁點兒(er) 鐵的話，人工觀測記錄的數據，就不能反映地球磁場的真實變化。

這樣的一套流程，李來順幹了將近30年。從(cong) 最早手抄郵寄，到如今電腦全自動化操作，設備換了一茬又一茬。不變的是他早已習(xi) 慣的夥(huo) 食——夏天吃方便麵，冬天吃凍水餃。

30年來，這裏誕生了“子午工程”首批重要科學成果——磁暴期間電離層與(yu) 等離子體(ti) 層物質交換的耦合研究。

李國主說，利用漠河地磁和電離層觀測，科學家發現，磁暴期間距地球約兩(liang) 個(ge) 地球半徑以外等離子體(ti) 層的消減，可能是由於(yu) 電離層物質供給減少造成的，這揭示了磁暴期間，電離層對等離子體(ti) 層的物質調控作用——這是科學家理解和預報空間天氣的重要成果。

在高緯度、極低溫和其他極端條件下進行地質檢測，裝備研製堪稱重中之重。記者造訪期間，中科院地質地球所技術與(yu) 裝備中心高級工程師王中興(xing) 正同科研團隊一起，測試我國自主研製的地麵電磁探測儀(yi) 器。

王中興(xing) 告訴記者，之所以趕在漠河最冷的時節來工作，就是想測試其極寒狀態下的使用狀況。在此之前，該團隊已結束在內(nei) 蒙古阿拉善地區所做的40攝氏度高溫測試。

他說，以往提起科研，人們(men) 想到的多是實驗室和科學重器，其實，對研究地球深部探測的科研人員來說，不管是漠河站的嚴(yan) 寒觀測，還是三亞(ya) 站的酷暑觀測，地點的選擇才是最重要的。因為(wei) ，隻有在極寒、極熱之地，才更能將人類的認知推向極致。