英国开发新一代空间天气预报工具应对极端空间天气事件
8月4日,英国国家科研与创新署(UKRI)宣布其通过“战略优先基金”(SPF)资助2000万英镑(约合1.77亿元人民币)、为期5年的“空间天气创新、测量、建模与风险”(SWIMMR)研究计划,已开发出新一代空间天气预报工具并投入实时预报系统运行,用于保护航班、全球定位系统(GPS)和电力电网免受极端空间天气影响[1]。
SWIMMR计划由英国科学与技术基础设施理事会(STFC)和自然环境研究理事会(NERC)联合主导,STFC下属的英国国家空间实验室负责整体管理和多项核心项目。该计划围绕三大核心挑战展开:一是提高空间天气预报精度;二是扩大来自太空、航空器和地面传感器的可靠数据获取;三是加速科研成果向政府和行业业务化预报系统转化。
SWIMMR共包含11个关联项目。其中,4项核心任务体现了英国极端天气应对能力的提升幅度,包括:保护在轨卫星,英国南极调查局牵头开发了英国首个多轨道高能电子动态预报模型,可为GPS、伽利略等卫星提供辐射风险预警;保护极地航线航班,萨里大学牵头研制并在商用飞机和高空气球上部署辐射传感器,开发出英国首个实时航空辐射暴露模型;保护英国电力电网,英国地质调查局牵头完成英国首个端对端地磁感应电流预报系统;测试电子设备抵御空间天气辐射的能力,通过升级设施并新建中子辐照电子学实验室,为电子器件提供模拟空间天气辐射环境的测试能力。
STFC对SWIMMR计划进行了评估[2],评估报告显示,SWIMMR已基本实现其使命导向目标,在技术能力、业务准备和战略定位方面均取得实质性进展,大多数成果带来了显著的额外效益,即若无该计划资助则难以实现或将被显著延迟。具体成果包括:英国自主研发的5个预报模型正逐步进入气象局空间天气业务中心的业务化应用;新建云平台将预报模型从研究到业务化转型的时间由数年缩短至半年;新型测量工具已向气象局空间天气业务中心提供实时数据,旨在帮助运营方更快速地响应影响卫星、通信、航空和电力电网的威胁。
(刘莉娜)
[1] UK Strengthens Defences Against Severe Solar Storms. https://www.ukri.org/news/uk-strengthens-defenses-against-severe-solar-storms/
[2] Impact evaluation of the Space Weather Innovation, Measurement, Modelling and Risk (SWIMMR) programme. https://www.ukri.org/wp-content/uploads/2026/07/UKRI-240726-SWIMMR-Evaluation_Final-Report-Ext_July-2026.pdf