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简介

空间天气学国家重点实验室依托中国科学院国家空间科学中心,是我国空间科学领域唯一的国家重点实验室,开辟了我国空间天气探测和研究的新方向。实验室前身是1999年成立的中科院空间天气学院重点实验室,2009年成为国家重点实验室。

现任实验室主任为王赤研究员,学术委员会主任为万卫星院士。

1.实验室总体定位

面向国际前沿和国家对空间天气应用服务的需求,开展日地空间和太阳系空间天气变化过程的监测与研究。

2、主要研究方向 实验室的主要研究方向是空间灾害性天气及其对人类的影响。主要开展日地系统的空间天气基本过程及其规律的探测和研究;空间灾害性天气因果链模式和预报方法研究;发展空间天气探测新概念、新原理、新方法等。

3. 队伍结构与团队建设

固定人员82人,其中中科院院士1名,研究员22名,千人/青年千人2人,国家杰出青年3人、百人计划4人。拥有科技部重点领域创新团队、基金委创新研究群体和中科院科技创新交叉与合作团队。围绕实验室的主要研究方向,实验室由9个课题组(创新团组)构成:

1)太阳日冕组

2)行星际组

3)磁层组

4)电离层组

5)中高层大气组

6)地基探测组

7)天基探测组

8)预报模式组

9)太阳系探测组

3. 实验室的突出贡献

(1)开辟了我国空间天气研究新的学科方向,成为国际上第一个空间天气学实验室。

太阳活动巨大能量和物质抛向地球,引起空间环境发生灾害性变化(空间天气),对人类的高技术活动构成越来越严重的威胁。90年代后期,空间天气迅速成为国际科技活动的热点和重大前沿领域之一。实验室成立于1999年,开拓了空间天气探测和研究的新领域,是国际上第一个以空间天气命名的研究机构,形成了探测-建模-研究的具有国际水准的创新团队,研发的基于物理的空间天气预报模型站在了国际前列。过去5年,发表在本领域最有影响力的专业期刊JGR上的文章数在国际同类实验室中排名第二。实验室持续牵头开展国防科工局、自然科学基金委、中科院等有关空间物理与空间天气战略研究,相关战略发展的建议还得到了中央领导的批示。

(2)牵头提出并实施我国第一个空间科学探测卫星计划双星计划,开创了我国空间科学卫星探测新纪元。太阳风-磁层相互作用全景成像卫星(SMILE)计划成为国际合作新的典范。

地球空间双星探测计划(简称双星计划)是我国首次以自主提出的探测计划开展国际合作的国家重大空间探测项目。两颗卫星分别于2003和2004年成功发射。双星计划与欧空局Cluster的四颗卫星密切配合,首次形成了人类历史上地球空间的“六点探测”。 双星计划的首席科学家是实验室的刘振兴院士。双星计划是我国第一个由科学目标牵引的空间科学卫星计划,由于双星计划的创新成果在国际上产生了很大影响,2010年双星计划-Cluster获得国际宇航科学Laurels集体成就奖。 继双星计划之后,实验室与欧洲等国的科学家团队共同提出了太阳风-磁层相互作用全景成像卫星(SMILE)计划,实验室王赤研究员是SMILE计划的中方首席科学家。该计划将实现人类历史上首次对影响整个空间天气链条的太阳风-磁层相互作用过程的整体成像。2016年工程正式立项,拟于2021年发射。SMILE计划由中欧双方科学家共同提出卫星计划,中欧双方共实施,是开展深度国际合作的一个新的模式和典范。

(3)牵头提出并建设子午工程,迈出了我国空间环境综合监测体系建设历史上的第一步。子午工程二期完成后将成为我国地基空间环境监测系统的骨干网。

“东半球空间环境地基综合监测子午链”(子午工程)是我国空间科学领域第一个国家重大科技基础设施项目。子午工程利用沿东半球120oE子午线附近和北纬30°N附近的15个综合性观测台站, 连续监测我国上空空间环境要素。实验室魏奉思院士是子午工程的主要提出者。实验室牵头推动和完成了子午工程立项和实施,2012年完成建设,并投入运行。运行5年来,为开展空间天气研究和为保障我国重大航天活动方面提供了自主空间环境要素的数据支撑。 在子午工程一期常规监测链的基础上,子午工程二期主要建设由相控阵非相干散射雷达等组成的先进探测系统,形成覆盖全国的“两横两纵”地基监测网。子午工程二期已列为国家重大科技基础设施建设“十三五”规划十个优先项目。

以子午工程为基础,实验室正牵头推动国际空间天气子午圈计划,得到了相关国际组织和科学家的广泛响应,成为美国《太阳与空间物理十年发展规划》的两个重要的国际合作项目之一。中-巴西空间天气联合实验室是国家重点实验室走出国门的又一个里程碑。

4.近5年承担的主要任务

•子午工程

•双星计划

•太阳风-磁层相互作用全景成像卫星计划

•国家重点实验室专项

•自然科学基金委重大项目1、重点项目6项

•科技部国家重点基础研究发展计划(973)项目1项

•中科院空间科学战略性先导专项、973、863项目子课题和基金委面上、青年项目等100余项

5.资源配置与条件保障

实验室办公用房面积为4000余平方米,拥有百万亿次的集群式和内存共享架构的高性能计算设备、双星-Cluster计划和子午工程数据中心、海南空间天气国家野外科学观测站、北方观测站(延庆和河北兴隆)和中高层大气光学监测网,以及空间电磁场扰动测量测试平台、辐射测试定标平台等。

(2017年5月)

室徽

室徽的主题是太阳活动对地球空间的影响(即空间天气 Space Weather)。图案反映了空间天气研究的不同空间区域:太阳-行星际-地球空间,和空间天气过程因果链:灾害性空间天气事件由太阳活动驱动,在行星际空间传播,最终对地球技术系统和人类活动产生影响。日地空间的联系由空间天气 Space Weather 的首字母 S、W 变形而成,S 象征太阳风的流动和日球电流片,W 则再现了行星际日冕物质抛射事件和地球空间相互作用后的可能形状。


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