自1957年人造卫星上天，人类进入空间时代。空间科学40余年的发展，最重大的成就之一是使人们认识到地球除了固体、海洋和大气环境外，还存在与人类的生存发展息息相关的空间环境。 在这个由太阳大气、行星际、地球磁层、电离层和中高层大气所组成的日地空间环境中，常常出现给地面、空间技术系统的运行、可靠性以及人类健康和生命带来严重危害的条件或状态，人们把这种由太阳活动引起的高度动态的短时间尺度的条件变化，称之为空间天气（Space Weather）。

(1) 空间天气研究是当代可望取得重大原创性新成就的基础科学前沿重大交叉领域之一

空间天气研究涉及从太阳活动驱动源的巨大能量和物质的突然释放，通过日冕、行星际空间的传输，在地球空间系统中的耗散、传输和转换，引起地球空间环境的灾变，最终影响人类的活动。它是一个涉及太阳物理学、行星际物理学、磁层物理学、电离层物理学、中高层大气物理学、地球物理学、等离子体物理学、非线性科学，以及和信息科学、材料科学、生命科学和计算机科学等多学科、大跨度交叉的重大前沿科学领域；它跨越由物理性质不同的五个空间区域组成的日地耦合系统，是地面无法模拟的特殊实验室（高温、高电导率、高超音速、高真空、从极低到极高的等离子体β参数等）；多种间断面、多种非线性和激变过程、微观和宏观的交织，等等。这些都是自然科学领域数百年来的经典理论无法解决的新问题，是有待探索、开垦的重大基础科学前沿。这为进行重大原创性研究提供了广宽的研究空间。1947年诺贝尔物理奖、1970年诺贝尔物理奖和1995年诺贝尔化学奖都出自这个领域。

空间天气研究要求把不同空间区域中的过程作为一个有机链进行首尾相联的整体性研究，它成为全世界众多基础科学领域共同面临挑战的重大前沿难题之一。无论从已实施的国际日地物理计划（ISTP）、日地能量计划（STEP）还是将要实施的"与星同在"（Living With a Star）、"日地系统空间气候与天气计划"(Climate and Weather of the Sun-Earth System)等，空间天气研究都是它们组织多学科交叉、协同攻关，去夺取重大原创性新成就的重大科学前沿领域。

就我国而言，更需要通过制定优先资助领域，加强宏观指导，在统一的科学目标之下，组织多学科交叉研究，进行相对持续的协同攻关，才能在此前沿领域做出有重大国际影响的成就。

(2) 空间天气研究是21世纪国际科技活动的热点之一

日地空间环境是人类生存发展的重要活动场所，卫星、通信、导航、广播、教育、气象、资源、海洋利用和减灾防灾等领域都因它而获益；另一方面，太阳活动巨大能量和物质抛向地球，引起空间环境发生灾害性变化，给人类活动带来巨大损失（见空间天气应用图示）。例如1989年3月发生历史上罕见的空间灾害性天气事件，卫星提前陨落、低纬地区无线电通信中断、轮船、飞机的导航系统失灵、飞行物跟踪识别发生困难，美国核电站变压器烧毁、加拿大北部电网烧毁，等等，引起国际社会的震惊。以后，几乎每年都有重大的空间灾害性事件发生，如1998年5月美国的银河4号通信卫星失效，造成美国80％的寻呼业务的损失；德国科学卫星被破坏，等等。40％的航天故障与日地空间环境中的灾变有关；

现今通信正成为以千万亿计的世界性产业之一，通信保障已进入保险行业；现代局地战争具有高科技战争性质，美国报导"沙漠风暴"行动期间40％的武器未击中目标是由空间天气的变化所致。空间天气已成为决定现代战争质量、效率和胜负的重要战略资源和保障条件之一；地球平均气温变化、臭氧含量变化以及人类健康和心血管疾病等与空间天气变化的关系也日益受到科学家关注等。

正是由於人类社会面临发展高科技以及国家安全的巨大需求，空间天气研究正迅速成为国际科技活动的热点之一。1995美国率先制订"国家空间天气计划"，随后，欧洲空间局、法国、德国、英国、意大利、俄国、加拿大、日本、澳大利亚等数十个国家都制定了空间天气起步（initiation）计划；相继发射了一系列有关空间天气的卫星，如Cluster、SOHO、ACE、Tracer等和正计划发射太阳探测器（Solar probe）、日地观测站（STERO）；国际上许多科学组织积极推进国际合作，如组织实施"与星同在"（Living With a Star）、"日地系统空间气候和天气计划"（CAWSES）（2003－2007）等，加大空间天气研究力度。一个气势宏大的空间天气网（见空间天气网图）将呈现在人类面前。空间天气研究如半个世纪前人类关注地球天气，组织国际气象组织前夜一样，正成为发展高科技国家的一种国家行为，把它作为一种关系国家发展具有战略性、前瞻性和基础性的重大优先科学领域来部署。有的政治家，如美国共和党参议员罗伯特·史密斯甚至断言："谁控制太空便将控制地球的命运"、"控制太空比导弹防御的意义大得多"。俄罗斯组建"天军"，美军方称"空间天气是军力倍增器"，等等。空间的战略地位提到空前的高度，成为各国竞争的新制高点。

(3) 空间天气研究是我国社会发展面临紧迫战略需求的重大基础研究领域

中国正面临进入新世纪，建设自立于世界强国之林的历史重任，发展高科技，实现国防现代化是根本保证。在这种背景下，中国同世界发达国家一样，对空间天气研究产生了十分紧迫的战略需求。比如："十五"期间预计将有近50颗卫星上天，载人航天要变为现实。但是中国的卫星故障约40％来自空间天气，风云一号气象卫星、亚太2号通信卫星的失败，航天安全面临严峻形势，对空间天气保障的需求十分紧迫；我国台湾－广州一线以南直至海南地区是电离层闪烁高发地区，吸收可对无线电系统的影响高达15－几十db以上，常引起通信中断；GPS导航定位误差可高达几十至几百米，甚至中断；今年4月1日美侦察机撞毁我战斗机事件后的搜寻期间，4月3日正值太阳风暴侵袭地球，造成无线电通信中断3小时，给搜寻工作、形势判断和决策造成很大困难。恶劣的空间天气对当代信息社会的信息基础设施和国防技术系统构成越来越严重的威胁；我国?quot;十五"期间计划了一系列航天武器和天基信息系统建设，它们的部分工作频段将受到空间天气严重干扰，从而影响威力的发挥。美国正把我国作为"今后15年可能成为美国太空行动的主要威胁"，加快了美称霸太空的计划；此外，人们的生活对空间的依赖性也将进一步增加，如依赖卫星获取新闻、进行娱乐、打电话、上网冲浪、享受银行和金融服务等等。巨大的商业利益前景也正驱动加强空间天气研究。所有这些，都要求开拓空间天气变化对人类活动影响的研究，特别是有关空间天气变化对信息系统、空间材料的损伤机理及对策，以及恶劣条件对空间生命的影响，以减少和防止空间灾害性天气变化带来的严重损伤和危害。

总之，我国"十五"承担发展高科技和加强国家安全的历史重任，空间天气研究面临十分紧迫的战略需求。

(4) 空间天气研究是我国空间科学领域最有基础和优势的基础研究领域

自"七五"、"八五"开始到"九五"，国家自然科学基金委、中国科学院、南极办等部门相继组织了有关认识日地系统基本物理过程的重大项目，取得了比较丰硕的成果，奠定了观测基础，培养了一大批优秀人才，相关学科配套，学科交叉向纵深发展?quot;十五"期间在空间天气领域，已开始和将要开始启动的国家重大计划有"地球空间双星探测计划"、"子午工程"、"太阳空间望远镜"，以及在"风云"、"资源"等卫星上搭载空间环境监测系统，推动由我国牵头的"国际空间环境子午圈计划"，开展战略性、基础性国际科技合作，等等。这些都为计划的实施提供了从空间到地面的学科基础、观测基础、人才基础、国际合作基础和配套条件（如数据与信息系统、研究与预报系统等的建立）。由於我国在空间天气研究领域的基础和优势，该研究计划的实施，将使我国空间天气的研究与国际同步进行，取得重大原创性成果，在国际上占有一席之地，成为国际上在空间天气研究领域有重大影响的几个先进国家之一。

(5) 空间天气研究是实施我国中长期科技发展纲要的重要组成部分之一

无论是早期（1988年）制定的我国中长期科技发展纲要中的优先发展领域- 空间科学，或近期制定的我国基础学科优先资助领域之一，日地空间环境和空间天气研究都是最重要的优先发展领域之一。1997年6月中央科教领导小组确立"东半球空间环境地面综合监测子午?quot;（《子午工程》）为国家第二批重大科学工程、"地球空间双星探测计划"的启动以及正在预研中的"太阳空间望远镜"等都表明，空间天气研究在我国科技发展总体布局中的重要地位。但是这些国家计划都是科学工程性质，为空间天气研究提供探测基础，缺少的是空间天气研究计划与之互补成链。1999年十个部委（国家科技部、国家基金委、中国科学院、教育部、航天部、信息产业部、中国地震局、中国海洋局、总参气象局和第二炮兵）提出"国家空间天气战略规划建议"并以内参形式送交中央（国家自然科学基金委员会简报（内参）第3期，总第5期，2000年6月28日）。在该战略规划中，国家基金委的任务是组织空间天气的基础性规律研究，组织实施空间天气优先资助领域将与上述国家计划形成互补，是发展和建立我国空间天气事业不可缺少的整个链条中的重要组成部分之一。

总之，空间天气研究是新世纪新兴的基础研究重大前沿领域之一，人类社会发展的需求与日剧增，我国更面临发展高科技和国家安全的战略需求，我国在这些领域已有相当基础和一定优势，有和国际同步发展的历史机遇，可望取得重大原创性成就，使我国跻身空间天气领域先进国家之列，为我国社会的发展和国家安全做出重要贡献。