太阳质子事件与太阳耀斑期间飞行时间的分析

分析空间天气对航空的影响是一个新兴且发展中的课题。通常认为极地航班飞行时间可能在太阳质子事件期间增加，因为航班须改变航线以避开高能粒子。然而除该现象外，有关空间天气事件期间飞行时间的研究极少。基于对西风带周围 39 条代表性国际航线的分析，发现太阳质子事件期间西向（东向）航线上 97.44%（94.87%）的商业飞机较平静期飞行时间更短（更长），且飞行时间平均变化幅度约 10 分钟或总飞行时长的 0.21%–4.17%。对比研究确认了该现象的确定性：无论陆上航线（中国–欧洲）还是海上航线（中国–美国西部），飞行时间的方向性差异仍无可辩驳。进一步分析表明，太阳质子事件相关的大气加热会通过削弱某些大气环流（如极地急流）改变飞行时长。而太阳耀斑期间极地急流无明显改变，故未发现有飞行时间的方向性差异。除已知的常规空间天气效应外，本文首次报道了太阳质子事件影响飞行时间的一个明显新情形。这些分析对航空亦十分重要，因为我们的发现可帮助航线优化航路以节省乘客时间成本、降低燃油成本甚至助力全球变暖问题。