千百年來,人們就知道,狂風(fēng)暴雨、電閃雷鳴、洪澇、水旱,地球上這些惡劣的天氣變化給人們的衣、食、住、行和生產(chǎn)活動帶來災(zāi)難。然而,地球20~30 km以上的高空,甚至千萬公里外的空間(或稱太空),也存在惡劣的空間天氣變化。例如太陽風(fēng)暴吹過地球,有時會使衛(wèi)星失效、提前隕落、通信中斷、導(dǎo)航或跟蹤失誤、電力系統(tǒng)損壞,甚至對人的健康與生命帶來嚴重危害,卻是近二三十年來才逐步認識到的新事實。
我們現(xiàn)在知道,日地空間環(huán)境與人類生存和發(fā)展息息相關(guān)。它由太陽大氣、行星際介質(zhì)、地球的磁層、電離層和中高層大氣所構(gòu)成。這個空間環(huán)境自1957年第一顆人造地球衛(wèi)星上天以來,已成為人類的航天、通信、導(dǎo)航以及軍事活動等的重要場所;它的高高度、高真空、微重力、強輻射、高電導(dǎo)率等獨特的環(huán)境條件既為人類發(fā)展提供豐富的資源,又為航天、通信、資源探測、軍事等活動提供地面不可能有的便利;它阻止和吸收來自太陽的X射線、紫外線、高能帶電粒子以及超音速的太陽風(fēng)暴對地球人類的直接轟擊,是人類生存的重要保護層。然而“水可載舟也可覆舟”,常常出現(xiàn)的惡劣空間天氣變化也給人類的高科技活動帶來如前所述的嚴重危害。
空間天氣學(xué)就是專門研究和預(yù)報從地表20~30 km之上直到太陽這一日地空間環(huán)境中的災(zāi)害性天氣變化規(guī)律,減輕或防止空間災(zāi)害,為人類活動服務(wù)的學(xué)科。它是一門正迅速發(fā)展的把日地物理科學(xué)與地面和空間技術(shù)的應(yīng)用緊密結(jié)合在一起的學(xué)科,是一門多學(xué)科、多技術(shù)領(lǐng)域高度交叉綜合的跨世紀新學(xué)科。