MIT太空天气预报软件模型赢得国家资金

1859年8月28日那个没有月亮的晚上，天空变得一片通红。从新英格兰到澳大利亚，街上的人们都驻足仰望，不知道发生了什么事情。

地球及其磁场受到强大太阳风暴影响的艺术设想图。（NASA）

后来人们才知道，这样的美景原来是一场灾难。那时候全世界赖以通讯的电报系统大面积被击垮。一些电报发报员在收发电报操作的时候遭到电击，另一些人看到电缆塔上冒出火花。电报通讯中断了几天。

这是有历史纪录以来最严重的一次太阳风暴事件。如此强度的太阳风暴如果发生在今天，将导致大范围停电、网络中断、卫星系统失灵等更多的问题，更不要说高强度的辐射对人体的伤害。

不像地球上的风暴，人们有一定的知识可以预报灾难性风暴的到来，对于来自太空的风暴，何时到来以及其强度，都很难预料。

这正是麻省理工学院（MIT）航空航天系助理教授利纳雷斯（Richard Linares）引领的团队正在做的事情。这个团队由地球空间科学、量化不确定性、软件开发、管理、可持续发展等多个领域的专家组成，开发一套先进的电脑模型，从历史观测数据更好地预测诸如太阳的冠状物质抛射（CMEs）、太阳风等太空等离子事件与大气层互动后所产生的影响。

这是美国国家科学基金会（NSF）和美国宇航局（NASA）合作的“量化太空天气不确定性”（SWQU）项目的一部分。麻省理工学院团队凭借他们提出的这套先进的软件构架，获得了300万美元拨款。

利纳雷斯说：“提高太空天气预测能力是全国的需求，我们看到麻省理工学院有这样的机会，把校内不同的专业特长结合起来解决这个问题。”

利纳雷斯介绍说，他们将构建的软件是一种强大、灵活的软件平台，由多个模块组合起来而成，方便地把来自世界各地各个研究组大量的观测数据，使用先进的计算工具集中起来消化、吸收后，纳入成为一个展现全球电离层、热力系统的模型。

这个平台还能不断适应快速发展的新科技，并快速接纳来自新项目的研究人员的贡献。他们使用的是MIT开发的Julia的高性能编程语言，来自世界各地的研究人员都能按照他们的需要客制化软件，贡献他们的数据，而不用重写程序。

项目成员之一应用数学教授爱德曼（Alan Edelman）说：“我很高兴它用的是Julia，它已经快速发展成为机器学习所用的，以及不同的软件合作很好用的语言，将在太空天气预报应用方面起到重要的作用。”

利纳雷斯说，这个软件是基础模型，未来在太空天气预报能力和模型本身将同步发展。