多信使空间监测研究提出全球观测布局新思路

发布时间:2026年10月26日  王经州

近日,山东大学威海前沿交叉科学研究院科学智能研究院团队Michel Blanc教授联合国内外学者,围绕地空间电磁探测技术及其互补关系,提出融合多频段观测、物理模型与人工智能的多信使空间监测框架,并面向国际子午圈计划(IMCP)探讨全球仪器网络的优化布局,为开展地空间全球性、持续性监测提供参考。相关成果以“Towards a Multi-Messenger Monitoring of Geospace”为题收录于电磁频率应用相关学术著作。山东大学Michel Blanc教授为论文第一作者兼通讯作者,刘健教授为共同作者。

地球空间涵盖地球磁层、电离层及高层大气,是太阳活动与地球环境相互作用的重要区域。其变化影响卫星运行、通信导航和电力系统,也关系到载人航天活动安全。不同探测技术在观测参数、覆盖高度和时空分辨率方面各有优势,单一仪器难以完整刻画这一复杂系统。如何发挥不同观测手段的互补性,将分散测量转化为持续、立体的环境监测,是提升空间天气认识与预测能力的关键问题。

研究团队围绕国际子午圈计划,系统梳理了从近直流磁场测量、无线电探测,到红外、可见光、紫外和软X射线成像等多种技术的发展与适用范围,由全大气观测站、联合观测活动和区域网络逐步迈向全球监测体系。在协调观测时段与工作模式的基础上,追踪空间天气扰动的传播过程,增强不同观测结果之间的相互验证。这一思路强调在全球尺度统筹仪器布局、区域网络和观测任务,为建立连续、协同的地空间观测能力提供路径参考。

该研究将跨频段探测、台站协同、全球网络布局、物理模型与智能方法纳入统一视野,为地空间研究由分散测量迈向系统监测提供参考。随着多源数据融合、数据同化和人工智能方法的发展,相关框架有望深化对日地相互作用的认识,改进空间天气预测,并减轻空间环境变化对卫星、通信导航等技术系统的影响,也为科学智能在复杂地球空间系统研究中的应用拓展新的方向。