除了发生在我们每个邻近行星上的独特天气之外，还有空间天气——由太阳上的各种喷发驱动的干扰，这些干扰发生在广阔的行星际空间（日光层）和近地空间环境中。
与地球上的天气一样，太空天气日以继夜地发生，不断地随意变化，可能会对人类的技术和生活造成损害。然而，由于太空是一个近乎完美的真空（它不含空气，而且大部分是空的），它的天气类型与地球的天气类型不同。地球天气由水分子和流动的空气组成，而太空天气则由“恒星物质”组成——等离子体、带电粒子、磁场和电磁 (EM) 辐射，每一种都来自太阳。
01空间天气的类型
太阳不仅驱动地球的天气，也驱动太空中的天气。它的各种行为和喷发都会产生一种独特的空间天气事件。
太阳风
因为太空中没有空气，所以我们所知道的风不可能存在于那里。然而，有一种称为太阳风的现象——称为等离子体的带电粒子流，以及不断从太阳辐射到行星际空间的磁场。通常，太阳风以每小时近一百万英里的“慢”速度行进，大约需要三天时间才能到达地球。但是，如果日冕洞（磁场线直接伸入太空而不是回到太阳表面的区域）发展起来，太阳风可以自由地吹向太空，以高达 170 万英里/小时的速度传播——这比闪电快六倍。
什么是等离子体？
等离子体是物质的四种状态之一，还有固体、液体和气体。虽然等离子体也是一种气体，但它是一种带电气体，当普通气体被加热到如此高的温度时，它的原子会分裂成单独的质子和电子。
太阳黑子
大多数空间天气特征是由太阳磁场产生的，这些磁场通常是对齐的，但由于太阳赤道的旋转速度快于其两极，因此会随着时间的推移而纠缠不清。例如，太阳黑子——太阳表面上行星大小的黑暗区域——发生在从太阳内部向上涌到光球层的成束磁场线，在这些杂乱磁场的中心留下较冷（因此较暗）的区域。因此，太阳黑子会发出强大的磁场。然而，更重要的是，太阳黑子充当了太阳活动程度的“晴雨表”：太阳黑子的数量越多，太阳通常就越暴风雨——因此，太阳风暴也就越多，包括太阳耀斑和日冕物质抛射，科学家预计。
类似于厄尔尼诺和拉尼娜等地球上的偶发性气候模式，太阳黑子活动在持续约 11 年的多年周期内发生变化。当前的太阳活动周期，即第 25 周期开始于 2019 年年底。从现在到 2025 年，当科学家预测太阳黑子活动将达到峰值或达到“太阳活动最大值”时，太阳活动将增加。3最终，太阳的磁场线将重置、解开和重新排列，届时太阳黑子活动将下降到“太阳活动极小期” ，科学家预测这将在 2030 年发生。在此之后，下一个太阳周期将开始。
什么是磁场？
磁场是一种无形的力场，它包裹着电流或孤立的带电粒子。其目的是偏转其他离子和电子。磁场由电流（或粒子）的运动产生，运动的方向由磁场线表示。
太阳耀斑
太阳耀斑表现为斑点状的闪光，是来自太阳表面的强烈能量（电磁辐射）爆发。根据美国国家航空航天局 (NASA) 的说法，当太阳内部的翻腾运动扭曲了太阳自身的磁场线时，就会发生这种情况。就像橡皮筋在紧紧扭曲后恢复原状一样，这些磁力线会爆炸性地重新连接成其标志性的环形，在此过程中将大量能量投向太空。
据美国宇航局戈达德太空飞行中心称 ，虽然它们只持续几分钟到几小时，但太阳耀斑释放的能量是火山爆发的一千万倍。因为耀斑以光速传播，所以它们从太阳到地球的 9400 万英里长途跋涉只需要 8 分钟，地球是距离它最近的第三颗行星。
日冕物质抛射
有时，扭曲形成太阳耀斑的磁场线会变得非常紧张，以至于在重新连接之前它们会破裂。当它们断裂时，来自太阳日冕（最上层大气）的巨大等离子体和磁场云会爆炸性地逃逸。这些被称为日冕物质抛射 (CME) 的太阳风暴爆炸通常会将 10 亿吨日冕物质带入行星际空间。
CME 往往以每秒数百英里的速度行进，并需要一到几天的时间才能到达地球。然而，在2012年，美国宇航局的太阳地球关系天文台航天器之一在离开太阳时以每秒 2,200 英里的速度为 CME 计时。它被认为是有记录以来最快的 CME。
2太空天气如何影响地球
太空天气向行星际空间发射大量能量，但只有指向地球的太阳风暴，或从目前瞄准地球的太阳一侧爆发的太阳风暴，才有可能影响我们。（因为太阳大约每 27 天自转一次，面向我们的一面每天都在变化。）
当指向地球的太阳风暴确实发生时，它们会给人类技术和人类健康带来麻烦。与最多影响多个城市或国家的陆地天气不同，太空天气的影响在全球范围内都能感受到。
地磁风暴
每当来自太阳风、CME 或太阳耀斑的太阳物质到达地球时，它就会撞击我们星球的磁层——由在地核中流动的带电铁水产生的盾状磁场。最初，太阳粒子被偏转；但随着推动磁层的粒子堆积起来，能量的积累最终会加速一些带电粒子穿过磁层。一旦进入内部，这些粒子就会沿着地球的磁场线传播，穿透北极和南极附近的大气层并产生地磁风暴——地球磁场的波动。
进入地球高层大气后，这些带电粒子会对电离层造成严重破坏——大气层从地球表面上方约37英里到190英里。它们吸收高频 (HF) 无线电波，这可以通过无线电通信以及卫星通信和 GPS 系统（使用超高频信号）继续前进。它们还可以使电网过载，甚至可以深入到乘坐高空飞行的飞机的人类的生物 DNA，使他们暴露在辐射之下。
极光
并非所有太空天气都会前往地球进行恶作剧。当来自太阳风暴的高能宇宙粒子推过磁层时，它们的电子开始与地球高层大气中的气体发生反应，并在我们星球的天空中引发极光。（北极光或北极光在北极跳舞，而南极光或南极光在南极闪耀。）当这些电子与地球的氧气混合时，绿色极光被点燃，而氮气则产生红色和粉红色的极光颜色。
通常，极光仅在地球的极地地区可见，但如果太阳风暴特别强烈，则可以在低纬度地区看到它们的发光。例如，在 CME 触发的地磁风暴（称为 1859 年卡林顿事件）期间，可以在古巴看到极光。
全球变暖和变冷
太阳的亮度（辐照度）也会影响地球的气候。在太阳活动高峰期，当太阳最活跃，出现太阳黑子和太阳风暴时，地球自然变暖；但只是轻微。根据美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的数据，到达地球的太阳能只有大约 1% 的十分之一。同样，在太阳活动极小期，地球的气候会稍微变冷。
03预测太空天气
值得庆幸的是，NOAA空间天气预报中心(SWPC) 的科学家们正在监测此类太阳事件如何影响地球。这包括提供当前的空间天气条件，例如太阳风速，以及发布为期三天的空间天气预报。还可以提供预测最远27 天的情况的展望。NOAA 还提出了空间天气尺度，类似于飓风类别和EF 龙卷风评级，可快速向公众传达地磁风暴、太阳辐射风暴和无线电中断的任何影响是轻微、中等、强烈、严重还是极端。
NASA 的太阳物理学部通过开展太阳能研究来支持 SWPC。它由两打以上的自动化航天器组成的舰队，其中一些位于太阳，全天候观测太阳风、太阳周期、太阳爆炸和太阳辐射输出的变化，并将这些数据和图像传回给地球。