鴿在囧途？信鴿遇上地磁暴會(huì)怎樣？
來(lái)源：中科院國(guó)家空間科學(xué)中心
發(fā)表時(shí)間：2016-05-12 16:03:47
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入秋以來(lái)，信鴿比賽的歸巢率、飛行分速明顯偏低，甚至出現(xiàn)大面積丟鴿，鴿友們因此產(chǎn)生了種種困惑和疑慮，是拿錯(cuò)了地圖？還是成了盤中餐？
遲遲未歸的信鴿
信鴿具有天生的歸巢本能，能夠從遙遠(yuǎn)而陌生的地方返回自己的巢穴。這種歸巢本能是信鴿競(jìng)翔運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，然而信鴿的這種本領(lǐng)從何而來(lái)依然是個(gè)謎。有人認(rèn)為信鴿是依靠太陽(yáng)或者月亮進(jìn)行定向，也有人認(rèn)為是依靠地磁場(chǎng)進(jìn)行定向和定位的，而更普遍的觀點(diǎn)是信鴿可能同時(shí)或交叉使用多種方法進(jìn)行導(dǎo)航并歸巢。
圖1 正在看地圖的信鴿
經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，大風(fēng)、大雨及大霧天氣都會(huì)影響信鴿的飛翔和定向，所以各地的信鴿協(xié)會(huì)都會(huì)選擇天氣晴朗、無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的日子安排比賽。但是即便小心地避開了不利天氣，有時(shí)仍會(huì)出現(xiàn)信鴿的歸巢率極低的情況，以今年9月至10月間的幾次信鴿比賽為例：
09月08日，天氣晴，內(nèi)蒙某協(xié)會(huì)150 km比賽，集鴿羽數(shù)450羽，當(dāng)天歸巢242羽；
09月10日，天氣晴，風(fēng)力2級(jí)，廣東某俱樂部160 km訓(xùn)飛，集鴿羽數(shù)600羽，當(dāng)天歸巢35羽；
09月20日，天氣晴，風(fēng)力1級(jí)，黑龍江某協(xié)會(huì)300 km比賽，集鴿羽數(shù)768羽，當(dāng)天歸巢496羽；
10月07日，天氣晴，山東某協(xié)會(huì)500 km比賽，集鴿羽數(shù)777羽，當(dāng)天歸巢50羽；
10月08日，天氣晴，風(fēng)力2級(jí)，湖南某協(xié)會(huì)500 km比賽，集鴿羽數(shù)1201羽，當(dāng)天歸巢148羽。
從以上的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在9月10日和10月08日，信鴿的歸巢率極低，甚至不及10%。在如此有利的天氣條件下，究竟是什么擾亂了信鴿的定向能力？也許我們可以從空間天氣的擾動(dòng)中找到答案。
接踵而至的地磁擾動(dòng)
作為空間環(huán)境預(yù)報(bào)員，對(duì)以上列出的幾個(gè)日期非常熟悉，這幾日太陽(yáng)表面的冕洞曾讓預(yù)報(bào)員們忙的焦頭爛額。這些周期性出現(xiàn)的冕洞會(huì)引起地球磁層的擾動(dòng)、造成地磁場(chǎng)的活躍甚至引起大地磁暴的發(fā)生。這種日期上的重合看似巧合，實(shí)際上卻揭示了信鴿丟失與地磁場(chǎng)擾動(dòng)之間的關(guān)系。
地磁場(chǎng)的擾動(dòng)一般是由太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)（日冕物質(zhì)拋射）或太陽(yáng)冕洞引起。在太陽(yáng)活動(dòng)下降年，太陽(yáng)趨于平靜，由日冕物質(zhì)拋射引起的地磁擾動(dòng)逐漸減少，而太陽(yáng)冕洞對(duì)地磁的影響卻逐漸增強(qiáng)。2015年是第24太陽(yáng)活動(dòng)周的下降年，由冕洞造成的地磁擾動(dòng)事件逐漸增多。圖2是2015年9月和10月出現(xiàn)在日面上的同一冕洞，由于太陽(yáng)的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它會(huì)周期性的出現(xiàn)在太陽(yáng)的可見日面上，對(duì)地球磁場(chǎng)造成擾動(dòng)。如圖3所示，它在9月上旬和10月中旬都引起了強(qiáng)烈的地磁擾動(dòng)。
圖2 重現(xiàn)性冕洞高速流
圖3 重現(xiàn)性冕洞高速流大地磁暴
北京時(shí)間10月7-8日地球磁場(chǎng)持續(xù)擾動(dòng)，在8日凌晨2點(diǎn)達(dá)到了大地磁暴水平。我們統(tǒng)計(jì)了8日當(dāng)天空距超過(guò)100 km，集鴿羽數(shù)大于100的比賽歸巢率[1]，如表1所示。
表1 2015年10月8日比賽歸巢率
�。üP者注：1 數(shù)據(jù)來(lái)源：杭州安捷賽格在線；2 根據(jù)信鴿協(xié)會(huì)給我們的反饋，歸巢率高于85%為正常）
上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在磁暴發(fā)生時(shí)，全國(guó)各地信鴿的歸巢率都普遍下降。如此大面積的丟鴿事件，基本可以排除當(dāng)?shù)靥鞖鉅顩r、信鴿質(zhì)量等原因，而全球性的地磁擾動(dòng)成為這一現(xiàn)象最合理的解釋。
類似現(xiàn)象讓很多信鴿協(xié)會(huì)敏感地意識(shí)到地磁暴與信鴿歸巢的關(guān)系，開始重視地磁擾動(dòng)，并將其作為安排比賽日期的重要參考因素。空間環(huán)境預(yù)報(bào)中心也因此增加了很多來(lái)自航天系統(tǒng)以外的用戶---信鴿協(xié)會(huì)。
忙碌的空間環(huán)境預(yù)報(bào)員
★“10月8日地磁活躍，發(fā)生地磁暴可能性較高。另近日訓(xùn)放、比賽，歸巢情況均不理想。為減少鴿友的損失，也抱著對(duì)鴿友負(fù)責(zé)的態(tài)度，決定取消本次訓(xùn)放，具體訓(xùn)放時(shí)間，網(wǎng)上另行通知。望參賽鴿友給予理解，謝謝！”★
很多信鴿協(xié)會(huì)和俱樂部會(huì)根據(jù)地磁指數(shù)的預(yù)報(bào)結(jié)果調(diào)整比賽安排。河北、山東、內(nèi)蒙古等省份的很多信鴿協(xié)會(huì)已經(jīng)成為我們的用戶，時(shí)時(shí)關(guān)注我們?cè)诰W(wǎng)站和APP上提供的預(yù)報(bào)結(jié)果，將其作為安排比賽日期的重要參考，在信鴿比賽前還會(huì)電話聯(lián)系預(yù)報(bào)員進(jìn)行咨詢和確認(rèn)，“明天7-9點(diǎn)地磁狀況怎么樣？”、“我們要放鴿子，地磁活躍也不行啊！”……
中科院國(guó)家空間科學(xué)中心為航天工程提供空間環(huán)境保障的同時(shí)，為公眾科普和公眾服務(wù)也是我們工作的重要組成部分。每一次地磁暴來(lái)臨，都會(huì)伴隨著電話鈴聲的不斷響起，無(wú)論是否為工作時(shí)間，無(wú)論是否為當(dāng)班預(yù)報(bào)員，我們的預(yù)報(bào)員都會(huì)綜合考慮空間環(huán)境各個(gè)要素，給出合理和及時(shí)的建議。
圖4 預(yù)報(bào)員在值班
解救迷失的信鴿
國(guó)外信鴿協(xié)會(huì)已將地磁活動(dòng)狀況納入比賽安排的考慮，形成比較完整的信鴿飛行預(yù)報(bào)體系，在Kp大于4或Dst指數(shù)大于140時(shí)，不宜放飛信鴿。目前國(guó)內(nèi)信鴿協(xié)會(huì)對(duì)地磁擾動(dòng)的認(rèn)識(shí)不深，需要我們廣泛宣傳地磁擾動(dòng)對(duì)信鴿的影響，讓更多的信鴿協(xié)會(huì)在安排比賽日期時(shí)將地磁擾動(dòng)狀況納入考量因素。
中科院國(guó)家空間科學(xué)中心的空間環(huán)境預(yù)報(bào)中心面向公眾提供了短期、中期、長(zhǎng)期等多種形式的預(yù)報(bào)產(chǎn)品，開發(fā)了Kp指數(shù)等預(yù)報(bào)模式，通過(guò)網(wǎng)站、郵件、短信、APP等為公眾提供預(yù)報(bào)服務(wù)。除提供常規(guī)預(yù)報(bào)產(chǎn)品和服務(wù)，根據(jù)用戶的需求，我們還可以提供類似《信鴿出行指南》等定制服務(wù)，讓我們的服務(wù)成為安排訓(xùn)放和比賽的輔助工具，幫助用戶選擇放飛時(shí)間，避開地磁擾動(dòng)，盡可能的減少用戶損失。
圖5 預(yù)報(bào)APP界面
圖6 kp指數(shù)預(yù)報(bào)模式
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