太空天氣入門

目錄
譯者序
原書前言
致謝
第一章 什么是太空天氣？ 1
1.1 關(guān)鍵概念 1
1.2 導(dǎo)言 1
1.3 太空天氣簡史 4
1.4 太空天氣對(duì)社會(huì)的影響 12
1.5 補(bǔ)充材料 12
1.6 問題與思考 15
第二章 多變的太陽 16
2.1 關(guān)鍵概念 16
2.2 導(dǎo)言 16
2.3 溫度和熱量 18
2.4 輻射和對(duì)流 18
2.5 太陽的結(jié)構(gòu) 19
2.6 動(dòng)力學(xué)過程 25
2.7 補(bǔ)充材料——電磁波譜和輻射 29
2.8 問題與思考 33
第三章 日球?qū)?34
3.1 關(guān)鍵概念 34
3.2 導(dǎo)言 34
3.3 日冕和太陽風(fēng) 35
3.4 行星際磁場(chǎng) 36
3.5 日冕物質(zhì)拋射 38
3.6 外日球?qū)?39
3.7 宇宙射線 39
3.8 補(bǔ)充材料——如何描述運(yùn)動(dòng)？ 41
3.9 問題與思考 45
第四章 地球的空間環(huán)境 46
4.1 關(guān)鍵概念 46
4.2 導(dǎo)言 46
4.3 偶極磁場(chǎng) 46
4.4 內(nèi)磁層結(jié)構(gòu) 48
4.5 太陽風(fēng)和磁層的相互作用 50
4.6 磁重聯(lián) 51
4.7 磁尾 52
4.8 等離子片對(duì)流 52
4.9 磁層動(dòng)力學(xué) 53
4.10 補(bǔ)充材料 56
4.11 問題與思考 60
第五章 地球高層大氣 62
5.1 關(guān)鍵概念 62
5.2 導(dǎo)言 62
5.3 熱層 63
5.4 電離層 65
5.5 電離層結(jié)構(gòu) 66
5.6 電離層變化 67
5.7 極光 67
5.8 對(duì)通信的影響 69
5.9 補(bǔ)充材料 70
5.10 問題與思考 70
第六章 太空風(fēng)暴對(duì)技術(shù)的影響 72
6.1 關(guān)鍵概念 72
6.2 導(dǎo)言 72
6.3 衛(wèi)星軌道 73
6.4 對(duì)衛(wèi)星的輻射效應(yīng) 75
6.5 無線電通信和導(dǎo)航受到的影響 77
6.6 地面系統(tǒng)受到的影響 79
6.7 補(bǔ)充材料 80
6.8 問題與思考 84
第七章 在太空生活的風(fēng)險(xiǎn) 86
7.1 關(guān)鍵概念 86
7.2 導(dǎo)言 86
7.3 輻射 87
7.4 長期太空旅行的難題 92
7.5 在月球和火星上生活 94
7.6 星際旅行 95
7.7 補(bǔ)充材料 95
7.8 問題與思考 99
第八章 其他太空天氣現(xiàn)象 100
8.1 關(guān)鍵概念 100
8.2 導(dǎo)言 100
8.3 氣候變化和太空天氣的關(guān)系 101
8.4 小行星和彗星撞擊 103
8.5 附近的超新星 104
8.6 補(bǔ)充材料 105
8.7 問題與思考 108
參考文獻(xiàn) 109
閱讀推薦 110
附錄A 網(wǎng)絡(luò)資源 112
附錄B 國際單位制 114
附錄C 國際單位制前綴（詞頭） 115
彩圖
Contents
Translator’s preface
Original book preface
Acknowledgments
1 What is space weather? 1
1.1 Key concepts 1
1.2 Introduction 1
1.3 Brief history 4
1.4 Impacts of space weather on society 12
1.5 Supplements 12
1.6 Problems and thoughts 15
2 Variable Sun 16
2.1 Key concepts 16
2.2 Introduction 16
2.3 Temperature and heat 18
2.4 Radiation and convection 18
2.5 Solar structure 19
2.6 Dynamics and processes 25
2.7 Supplements — electromagnetic spectrum and radiation 29
2.8 Problems and thoughts 33
3 Heliosphere 34
3.1 Key concepts 34
3.2 Introduction 34
3.3 Corona and the solar wind 35
3.4 Interplanetary magnetic field 36
3.5 Coronal mass ejections 38
3.6 Outer heliosphere 39
3.7 Cosmic rays 39
3.8 Supplements——how do we describe motion? 41
3.9 Problems and thoughts 45
4 Earth’s space environment 46
4.1 Key concepts 46
4.2 Introduction 46
4.3 Dipole magnetic field 46
4.4 Structure of the inner magnetosphere 48
4.5 Interaction of the solar wind and magnetosphere 50
4.6 Magnetic reconnection 51
4.7 Magnetotail 52
4.8 Plasma sheet convection 52
4.9 Dynamics of the magnetosphere 53
4.10 Supplements 56
4.11 Problems and thoughts 60
5 Earth’s upper atmosphere 62
5.1 Key concepts 62
5.2 Introduction 62
5.3 Thermosphere 63
5.4 Ionosphere 65
5.5 Ionospheric structure 66
5.6 Ionospheric variations 67
5.7 Aurora 67
5.8 Impacts on communication 69
5.9 Supplements 70
5.10 Problems and thoughts 70
6 The technological impacts of space storms 72
6.1 Key concepts 72
6.2 Introduction 72
6.3 Satellite orbits 73
6.4 Radiation impacts on satellites 75
6.5 Radio communication and navigation impacts 77
6.6 Ground system impacts 79
6.7 Supplements 80
6.8 Problems and thoughts 84
7 The perils of living in space 86
7.1 Key concepts 86
7.2 Introduction 86
7.3 Radiation 87
7.4 Problems of long-duration space travel 92
7.5 Living on the Moon and Mars 94
7.6 Interstellar travel 95
7.7 Supplements 95
7.8 Problems and thoughts 99
8 Other space weather phenomena 100
8.1 Key concepts 100
8.2 Introduction 100
8.3 Climate variability and space weather 101
8.4 Asteroid and comet impacts 103
8.5 Nearby supernova 104
8.6 Supplements 105
8.7 Problems and thoughts 108
References 109
Recommended reading 110
Appendix A: Web resources 112
Appendix B: SI units 114
Appendix C: SI prefixes 115
Color plate section 116