子午工程要建设些什么？

　　子午工程总投资1.67亿元，建设期3年，预期2010年建成，整体科学寿命预计超过11年。子午工程可以初步建成地基空间环境的主要检测手段，并为我国的空间环境保障体系提供一些重要的监测数据，建立相应的预报模式。

　　子午工程从北到南，充实、完善东经120°子午线附近北起漠河，经北京、武汉，南到海南并延伸到南极中山站的综合性观测链；同时充分发挥东起上海，经武汉、成都西至拉萨的沿北纬30°台链作用。利用这15个观测站，对近地空间环境展开监测。

　　这15个原有的地基观测台站因建成后的运行经费有限，设备无法及时更新，不少设备没有实现数字化；另一方面，长期以来监测数据较为分散：地磁数据集中在地震部门，电离层数据集中在信息产业部和中科院，还有一些大气观测设备集中在大学。

　　现代的科学研究越来越需要综合性的数据来分析，空间天气的变化是一个整体性的行为，必须通过整体研究才能做出比较全面的分析判断和预报。因此，子午工程的实施，将尽可能实时地把数据传到北京的中心，使得数据统一且集中程度提高，实现监测数据共享。子午工程的12家共建单位已共同签署了《子午工程数据共享协议》。

　　在这条子午链上的主要观测项目包括：激光雷达、FP（法布里-珀罗）光学干涉仪、MST（中层—平流层—对流层）雷达、地磁仪、脉动仪、宇宙线中子堆、电离层数字探测仪、行星际闪烁观测以及科学气球探测等。

　　子午工程站点位置和观测内容

　　注：引自Wu Ji， Wang Chi， Fan Quanlin. Introduction to Meridian Space Weather Monitoring Project. Chin. J. Space Sci.， 2006，26（Supp）：17-24 

　　         南极中山站数字测高仪　　　　　　　　　　感应式磁力仪 

　　子午工程台站主要监测设备分布图 

　　子午工程的国际合作：通过与东经120°经线沿线的俄罗斯、澳大利亚等国的观测站合作，初步建成一个完整的东半球的观测体系，有关该体系的详细情况将在第六部分介绍。

　　■ 子午工程监测的空间范围 

　　子午工程主要监测的空间范围是从20-30公里以上到几百公里的中高层大气和电离层，以及十几个地球半径以外的行星际空间。主要监测参数包括：

　　—地表：地磁场、电场、宇宙线强度；

　　—中高层大气：风、密度、温度、成份、气溶胶、波动、太阳辐射等；

　　—电离层：电子和离子的浓度、温度、运动、频高图、不均匀结构等；

　　—磁层：密度；

　　—行星际：太阳风等离子体速度。

　　■ 子午工程的三大系统  

　　子午工程将建成空间环境监测、数据与通信、研究与预报三大系统。涉及的关键技术有非相干散射雷达技术、中高层大气激光雷达技术、行星际闪烁探测技术、全天空干涉成像技术以及通信和数据传输及处理技术等。

　　子午工程系统构成框架图 

　　（1）空间环境监测系统

　　由地磁（电）分系统、无线电分系统、光学分系统和探空火箭综合监测分系统构成，用于监测我国境内东经120°子午链和北纬30°纬度线上空的空间环境。

　　（2）数据与通信系统

　　建设北京数据中心和八个节点，由通信网络分系统和数据库分系统构成。主要作用是收集、传输、处理、储存和分发数据，促成国际国内数据交换；协调站点、仪器和操作人员。系统以大型专用数据库为核心，以面向科学数据和事务管理的计算机系统为主体设施，利用公用或相关业务部门的专用通信网络作为信息主通道，配以连接子午工程台站到主干网的子午工程专用的子网，是一个面向用户的、可实现国际数据交换的科学支撑平台。

　　（3）研究与预报系统

　　由科学运行分系统、研究建模分系统和预报服务分系统构成。科学运行分系统包括科学运行办公室、国际合作办公室、多功能演示厅、学术活动厅；研究建模分系统包括研究与建模虚拟平台（研究平台、建模平台）和专用高性能计算平台；预报服务分系统包括民用预报服务平台等。