特大地磁暴：二十年以来最强地磁暴来袭

北京时间2024年5月11日2:00-8:00，地磁发生强烈扰动，Kp指数连续6小时达到最强地磁暴等级（Kp="9"），为2004年11月以来最强地磁暴（图1）。此次地磁暴事件是由8-9日爆发的多个全晕日冕物质抛射到达地球共同引起。预计未来11-13日地磁仍将维持在大地磁暴水平。

图1 2024年和2004年特大地磁暴地磁指数（Dst指数和Kp指数）对比图

1. 活动区AR3664密集爆发

活动区AR3664自从5月1日转入可视日面以来，起初还并不起眼，随后，蹭蹭蹭迅速长大，8日涨到1200个太阳面积单位，10日直接翻倍，达到2400个太阳面积单位，为近10年之最。上次出现这么大的活动区是在2014年10月的AR2192，达到了2750个太阳面积单位，产生了几个X级耀斑，但没有引起质子事件和地磁暴，其活跃性远远不能和活动区AR3664相比。

AR3664目前位于日面西侧，在该位置产生强的CME非常有利于产生太阳质子事件，多次的爆发已引起地球同步轨道高能质子通量上升，达到中等质子事件水平，峰值通量达207pfu，目前事件还在持续。

图2 5月9-11日地球同步轨道高能质子通量(GOES卫星，世界时）

2. 特大地磁暴

5月8日以来，AR3664爆发了6个X级耀斑和多个M级耀斑，几乎每一个大耀斑都伴随朝向地球的CME（图3），截至北京时间5月11日8点，有6个小时达到特大地磁暴水平（Kp=9），3小时达大地磁暴水平（Kp="8"）（图4和5）。大地磁暴发生时，低轨道大气密度将会增加，低轨卫星轨道衰减率会进一步加剧；电离层电子密度会发生扰动，对电波通信质量、导航定位的精度将有所影响。子午工程地磁台站持续监测地磁暴的发生和发展过程（图5）。

图3 5月8-9日观测到的多个全晕CME（SOHO卫星观测，世界时）

图4 5月9-10日太阳风参数和地磁指数（ACE卫星，世界时）

图5 5月8-10日子午工程自主地磁台站监测数据

连续喷发到行星际空间的CMEs及其引起的行星际激波，强烈改变了空间磁场的分布，散射了宇宙线高能粒子，导致到达地表的银河宇宙线快速衰减。我国子午工程四子王旗μ子望远镜和北京宇宙线中子堆均监测到福布斯下降事件（图6），更大下降幅度分别为4.6%和6.1%。

图6 福布斯下降图（子午工程四子王旗和北京台站）

3. 美丽极光

本次磁暴之大，是二十年来首次，许多90后、00后小朋友都是此生之一次遇到，美丽的极光现象也在中国区域精彩上演！

未来发展

当前特大地磁暴和太阳质子事件正在发展，预计还将持续3天左右。活动区AR3664三天后才会转出可视日面，目前仍超级活跃，还会频繁爆发，引起新的地磁暴和太阳质子事件，让我们翘首以待。

目前正处于第25太阳活动周峰年，日面爆发活动频繁，X级耀斑的发生概率增多，强地磁扰动（Kp≥7）也将呈现上升趋势，较大质子事件也很有可能发生，未来两三年这种爆发事件还会多次发生。

中国科学院空间环境预报中心将继续密切关注空间环境的变化，及时提供信息服务。