PDF《2019 年度国家科学技术奖提名项目公示内容》

2012 年10 月, 子午工程竣工, 完成国家验收.? 至2018 年9月底,已获取

29 种空间环境参数,超过

1500 万个 数据文件,近11TB 的监测数据.由于子午工程独特的设计布局、先 进的综合性能,利用和研究子午工程建设成果产生的探测数据,已经 在我国上空空间环境特征研究, 以及地球空间各个圈层之间的耦合研 究等方面取得了原创性的科研成果.据不完全统计,已发表包括在国 际著名学术刊物上的学术论文

175 余篇,获得发明专利

27 项,出版 著作

3 部,获国家及省部级奖

6 项.与此同时,子午工程建设成果还 为我国航天活动如 天宫一号 、 神舟八号 、 神舟九号 的发射, 以及交会对接等任务提供了大量的数据支撑服务.? 子午工程大幅提升了我国在国际空间科学领域的地位与影响力, 美国 《空间天气》 学术刊物以封面文章形式发表了子午工程综述论文, 并称子午工程为 雄心勃勃、影响深远 的项目.2012 年8月发布 的《美国太阳与空间物理十年发展战略规划》中将以子午工程为基础 的国际子午圈计划列为重要的大型国际合作项目.? 四.客观评价 (1)验收和鉴定报告 1.? 国家重大科技基础设施东半球空间环境地基综合监测子午 链(子午工程)国家验收意见 指出: 子午工程探测能力和工艺水 平先进,空间环境多手段成链监测的综合性能达到国际领先水平. ? 2.? 国家重大科技基础设施项目\东半球空间环境地基综合监测 子午链(子午工程)工艺鉴定意见 指出: 子午工程在国内首次研 制和部署了国际先进的可扫描的甚高频相干散射雷达、 具有大气高中 低层风场全天时全天候监测能力的 MST雷达以及10~110km全高程大 气监测的激光雷达;

建设并具备了发射 200km 以上探空火箭的技术 和保障能力;

建成了连接分布在广阔地域的

94 台套监测设备,可向 各类用户提供连续、可靠、准实时空间环境信息的数据中心;

初步建 成了空间天气预报、警报和现报的研究预报平台,开始利用自主监测 数据,面向专业用户提供服务. ? (2)国际评价 1.? 美国著名期刊《Space?Weather》在2010 年8月刊以封面文章 形式报道中国子午工程,并给予高度评价: 子午工程沿东经

120 度 子午线附近和北纬

30 度附近建设大型空间环境地基监测链,将帮助 中国科学家更好地研究和预报中国区域上空的空间天气现象. ? 2.?2012 年8月,美国发布《太阳与空间物理十年发展规划》 ,将 以子午工程为基础的国际空间天气子午圈计划纳入此规划, 指出: 中 国正牵头以子午工程为基础的国际空间天气子午圈计划. 这个雄心勃 勃的项目正寻求在沿东经

120 度和西经

60 度子午线,构成环绕地球 一周的国际空间环境监测子午圈. 美国在南北美洲地区已部署大量空 间天气监测设备,是该项目极具优势的合作伙伴. ? (3)重要应用成果 1.? 子午工程在南极中山站建设高频雷达并加入 SuperDARN 雷达 国际组织. 张清和教授团队利用该设备数据开展极区等离子体云块的 形成和演化过程研究,直接观测到强磁暴袭扰地球期间,极区电离层 等离子体云块的完整演化过程, 为极区电离层建模和空间天气预报提 供了重要依据,成果发表在《Science》杂志;

发现了一种不同于经典 理论的极区等离子体云块的新演化过程, 成果被选为美国地球物理学 会(AGU)期刊《Journal?of?Geophysical?Research\Space?Physics》的封 面文章(Cover?Article) .? 子午工程地磁数据支持高铁电气化系统和高压电力系统中地磁 感应电流(GIC)的研究.首次在我国铁路系统中直接测量到 GIC 并 研究其与空间天气的关系.该项工作被 AGU 期刊《Space? Weather》 选为当期封面文章和亮点文章(Highlighted?Article) ,被认为将促进铁 路系统中 GIC 的测量和建模研究. 研究大磁暴期间我国低纬度地区变 电站观测到的 GIC 情况,首次发现大磁暴期间磁暴急始(SSC)引发 的GIC 强度要比磁暴主相时的 GIC 强很多,揭示了 SSC 在引发低纬度 电网 GIC 中的重要性.该工作被选为 AGU 期刊《Space? Weather》特 色文章(Featured? Article) .开普敦大学电力工程系名誉教授? C.? T.? Gaunt 在他的论文中引用该工作,指出 该工作的结果表明 GIC 对我 国的高压输电网有着非常重要的影响 .? 子午工程激光雷达数据支持中间层金属钠层的研究. 首次发现闪 电发生之后金属钠层均值和中值密度都出现显著增强的现象, 证实了 低层大气通过强雷暴活动与中高层大气存在相互耦合.该项工作被 AGU 期刊《Geophysical?Research?Letters》选为当期亮点文章,被认为 是一个全新、奇特的观测结果,其物理机制值得进一步探索和研究. ? 子午工程全天空气辉成像仪数据支持低纬等离子体泡的研究. 观 测到赤道等离子体泡呈现明显的类波结构特征, 提出电离层出现类波 结构的等离子体泡很可能是由低层大气的台风引起的大气重力波所 导致.该工作提供了电离层等离子体泡与大气重力波耦合的新认识. 文章被选为 AGU 期刊 《Journal?of?Geophysical?Research\Space?Physics》 封面文章.? 2.?2018 年1\4 月, 在天宫一号的再入预报中, 子午工程地磁观测 数据支持中科院空间环境研究与预报中心每日两次提供轨道预报的 空间环境参数,包括地磁 Ap、Kp 指数和太阳活动指数的预报.天宫 一号再入前两天,国外同类产品暂停更新,空间环境研究与预报中心 利用子午工程自主空间环境参数产品, 确保了再入预报的准确和及时, 并因此荣获 天宫一号再入任务突出贡献奖 .? (4)国内外奖励 1.? 子午工程探空运载火箭系统 获2012 年陕西省国防科学技术进 步一等奖.? 2.? 对流层\平流层\中层大气探测雷达 获2012 年教育部科技成果 奖.? 3.? 子午工程建设成果 获2014 年中国地球物理学会科学技术奖科 技进步一等奖.? 4.? 电离层变化性的驱动过程 获2015 年国家自然科学奖二等奖. ? 5.? 武汉 MST 雷达 获2015 年湖北省科学技术进步二等奖.? 6.? 中高层大气与低层大气、电离层耦合研究 获2017 年安徽省科 学技术一等奖.?