太陽黑子爆發對飛機會產生什麼影響？

這次紐約飛北京，因為太陽黑子爆發，沒有走以往的極地航線，走了另一條遠東航線。

所以太陽黑子爆發對飛機的影響都有哪些呢？

輻射增強對高頻無線通信有影響是毫無疑問的。

但是即使是遠東航線，也是在雲層之上，應該也會受影響吧？只是比極地航線受的影響小一點？

不走極地航線是因為太陽黑子爆發會使整個磁極倒轉，還是其他別的原因？

另外太陽黑子爆發和造成不可預測的顛簸有無相關性？

這個問題非常好。我覺得以後講座做到太陽部分可以把這點做更多調研後加入。

上圖為典型的地球磁層結構示意圖。

地球磁層嚴格來說不是全密閉的，在兩極區，磁力線是有一部分開放的，一部分高能粒子，從兩極以及高緯度地區進入地球。最直接的證據就是極光。最近是近幾年來太陽活動很強的時間段。甚至連呼倫貝爾都有極光。

因此在兩極地區，高能粒子的強度，磁暴強度，都是異常高。民用航空器的設計，與空間設備不一樣。在抗高能粒子方面會有很大差異。如果題主有心，可以花600多人民幣買一個輻射計，放在機艙內看看最近會有什麼結果。我相信如果跟知乎上很多「實驗室」交流下，他們估計是願意來做這個實驗，給你報銷的。我以前在支線、幹線航班上都測過。照片就不放了。

繼續說危害。

兩極地區最大的危害就是高強度高能粒子與磁暴。簡單來說，容易引起飛行器本身電子設備的故障，這種故障，包括但不限於，直接的設備硬損傷，比如某個電子元件被擊穿了。設備本身電路受到干擾引起的干擾，類似我們把收音機放在老式顯像管電視機邊，信號會出現干擾，以及飛行器與外界通信（與衛星的，與其他地面設備等）的影響（干擾甚至中斷）。

太陽風暴對空間飛行器的影響是很大的，日本隼鳥號飛船當時的化學推進器、電池組就是被太陽風暴給摧毀了大部分，差點徹底消失在太空。不過隼鳥號是個奇蹟，這裡略過不談。

再舉一個可以在地面做的實驗。用一個CCD，或者稍微高端的數碼相機吧，用RAW格式，包好很厚的黑布，曝光時間設定在2-3分鐘。就在屋子裡好了。一般3-4張照片里會有一張能發現一個很銳的亮點。那是被宇宙線擊穿的。即使是低緯度，海拔接近0的長三角地區，都能測到，可想而知如果是極地，在太陽活動高峰期間，會對設備產生什麼樣的影響。

至於「不走極地航線是因為太陽黑子爆發會使整個磁極倒轉」，這個問題表述應該不是很明確或者有偏差。磁極倒轉應該是指地磁，地磁變化是個長期事件，與太陽活動無關。磁暴更多的影響是指磁場強度的劇烈變化引起的一系列電磁環境的強烈變化，從而干擾電磁通信。

「另外太陽黑子爆發和造成不可預測的顛簸有無相關性？」我沒有做計算，也沒有查文獻，但從另外的角度分析是有可能的。在大氣層上端，局部高能粒子活動，會引起暖層的局部變化。事實上極光就是發生在80公里高度的大氣層。也許會認為80公里高度的活動不會影響10公里左右平流層的活動，但不要忘了，對飛機來說，所謂的氣團顛簸，就顛簸尺度而言其實不大，只是我們的飛行器太小而已。因此哪怕是比較微小的影響，但只要是相比通常大一個量極，也足以產生影響。

總之太陽活動的增加，對地球的影響是全方位的。高度越高，緯度越高，則影響越大。核心的原因，就是高能粒子與輻射的直接、間接影響，以及對電磁活動、電磁通信的干擾。

太陽風暴的成分是低能電子和電磁波，以及到電子在地磁中偏轉發射的二次射線，各種頻段都有。這些的確都可以叫做輻射。

(畫外音：儘管很多人把這些電子叫高能，但它們其實連准光速都達不到，在高能物理看來基本都是靜止的...所以以下還是叫低能電子)

先說電磁波，它們對通信的傷害是混淆視聽。但飛機的信號系統都有比較強的糾錯和容錯機制，這種隨機的都不是事。畢竟要針對的是敵國潛在的的特製干擾呢。電磁波是光速，也就是說，我們觀測到太陽風暴的時候就已經受到了傷害，所以呢這部分傷害小也難以避免，在哪飛都一樣。

低能電子是帶電的物質，會受地磁場影響飛向兩極，原理不重要，總之既然知道了那就躲躲唄。並且這些電子能量之低以至於飛的比光速慢很多，因此我們觀測到太陽暴後有足夠的時間來預測仍然跑在路上的電子暴。

低能電子是很難穿透飛機外殼的，但架不住多，總有一部分能觸及電子設備，產生難以預期的干擾。數字信號的抗干擾能力遠遜於模擬信號，錯一個1或者0將差之千里。

更嚴重的是，穿透外殼的部分會堆積在飛機電子器件的地電位上，通常是個大電容，比如骨架。效果是拉低地電位，會突然使眾多0突變成1，飛機只能強行重啟一切數字電路，相當於被雷劈。

最後，低能電子區域會是一團低密度等離子體，通訊信號會衰減，變頻，一般來說達不到完全阻斷通訊的效果，但通訊不暢或歧義也是很危險的。注意這裡的影響是影響源信號，與前面的電磁波隨機雜訊相比，處理難度天壤雲泥。

磁極當然不能被黑子反轉......風馬牛不相及。