FlareDB：包含 SDO/HMI 与 SDO/AIA 观测的第 24 与第 25 太阳周期重大耀斑数据库

突发太阳爆发为何对地球重要

太阳耀斑是发生在太阳表面的巨大爆炸，可能干扰卫星、使无线电通信中断，甚至威胁地球的电力网络。然而，科学家仍难以确切预测最大耀斑何时何地发生。本文介绍了 FlareDB——一个新的开放数据库，汇集了过去十五年最强烈太阳耀斑的详细观测。通过以便于科研人员与机器学习系统使用的方式组织这些数据，FlareDB 致力于加速我们对危险航天天气的理解与预报能力。

太阳最大脾气的新资料库

FlareDB 着重收录了 151 起能量最高的太阳耀斑，均至少为 M5.0 级或 X 级，记录时间涵盖 2010 至 2025 年。这些事件来自 82 个活动区——太阳表面磁场强烈、耀斑倾向于在此产生的区域。仅纳入源区位于太阳盘面中心附近的耀斑，因为接近太阳可见边缘的测量不够可靠。以上筛选条件共同构建了一个干净且定义明确的样本，代表最有可能扰动地球空间环境的那类爆发。

用多种“颜色”观察太阳

该数据库由美国宇航局太阳动力学观测台（SDO）上的两台仪器生成。一台是太阳震学与磁成像仪（HMI），用于绘制太阳磁场并记录太阳黑子的白光图像；另一台是大气成像组件（AIA），以多条波长快速拍摄紫外与极紫外光图像，每条波长突出太阳大气中不同温度的等离子体。对于每次耀斑，FlareDB 只提取活动区周围的区域而非整张太阳盘，并以两种不同的投影方式保存。这样的做法既将注意力聚焦于事发地，又保留了磁场与高温等离子体的空间排列信息。

从原始影像到可直接使用的数据

将大量航天器原始影像整理成一套连贯的数据库需要谨慎的处理流程。团队规范了磁场分量的计算方式，尽管 AIA 与 HMI 分辨率略有不同，他们仍对齐了 AIA 图像与 HMI 磁图，并保证在太阳自转过程中每个活动区保持居中。对于捕捉来自厚重、三维太阳大气层的波长，他们在图像重映射时格外小心，以便这些图像仍能与表面磁图进行有意义的比较。总计有超过 218,000 张 AIA 图像被重投影并裁切，使每次耀斑事件都能在多种温度与高度上获得一致的观测视图。

为人眼与算法准备的快速标准化影像

FlareDB 最实用的产出之一是 5,285 部短篇“快速浏览”影片——每个耀斑 35 部——展示活动区从耀斑前 24 小时到之后 8 小时的演化。每部影片采用固定亮度刻度，使得不同事件可以直接比较，即便某些极端细节会被弱化。这种标准化便于人工快速浏览，且对训练机器学习模型尤为有利，因为模型在数据格式与尺度统一时表现最佳。需要完整细节的研究者可以从关联的在线服务下载标准科学格式的底层图像文件。

为更好航天天气预报奠定基础

为了确保可靠性，FlareDB 的创建者检验了各处理步骤对数据质量的影响，并记录了数据覆盖最强的区域——约 95% 的数据集位于太阳盘面中心的最可靠观测区。其结果是一个公共资源，结合了磁图、紫外图像和关于两个太阳周期内太阳最大耀斑的简明预览影片。对于普通读者，关键结论是：通过为科学家与 AI 工具提供一致且丰富的活动区行为记录（在重大爆发前后），FlareDB 为更准确、及时地预报可能影响我们高度依赖技术生活的太阳风暴打下了基础。

引用: Liu, N., Abduallah, Y., Kapure, T.S. et al. FlareDB: A Database of Significant Flares in Solar Cycles 24 and 25 with SDO/HMI and SDO/AIA Observations. Sci Data 13, 279 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06607-7

关键词: 太阳耀斑, 航天天气, 太阳观测, 磁场, 机器学习