250多年前地方志记录的“史诗级”太空灾害，哈工大深圳校区袁丁教授团队成功可视化复原

深圳新闻网2026年10月13日讯（记者 王茜）“戌初，蚩尤旗见，有赤气出城北隅，俄而中分碧白光百道，闪烁交互约一更时，渐变为火色，经天照耀，达曙乃收。”250多年前的一个秋夜，没有照相机，没有卫星，更没有现代地磁仪器，记录下这一幕的，是中国地方志《洞庭湖志》。

两个半世纪之后，这段寥寥几十个字的古文，成为科研工作者重新认识人类历史上一次超级空间天气事件的重要证据。

近日，由哈工大深圳校区空天科技学院袁丁教授、王博弋副教授等组成的科研团队，通过系统挖掘中国古代地方志中的极光记录，对发生于清乾隆三十五年，即1770年9月的一场超级地磁暴进行了定量重建——科学界公认历史上有记录的最强地磁暴是发生于1859年的卡灵顿事件，袁丁教授团队研究发现，这场1770年地磁暴事件的地磁指标超过卡灵顿事件约30%，并将其命名为“乾隆卅五地磁暴”。经估算，“乾隆卅五地磁暴”约1.4万年一遇，而卡灵顿事件为1400年一遇。相关成果在“Frontiers in Astronomy and Space Sciences”发表。

事实上，围绕1770年洞庭湖极光事件，团队此前已开展过相关探索。依托学校“大一立项”项目，袁丁教授团队指导本科生将生成式人工智能与极光物理规律相结合，对《洞庭湖志》的文字记载进行科学可视化复原，再现了“绿光射线初现—漫天红光铺展”的极光演变过程。相关成果发表于“Advances in Space Research”。

图1 袁丁团队基于人工智能复原的1770年洞庭湖“漫天红光”极光奇观

一段古文，记录了一场冲向低纬度的“极光风暴”

极光通常属于高纬度地区，在正常情况下，想在湖南看到极光几乎不可想象。但1770年9月，《洞庭湖志》不仅记录了红色天空，还特别写下“碧白光百道”“闪烁交互”“经天照耀”等细节。研究团队认为，这些描述并非普通红色天光，而与具有清晰条带和光束结构的真实极光高度吻合，尤其是其中的绿色光，对应氧原子557.7纳米绿线辐射，这是识别活动极光的重要物理证据。

这意味着，当时的极光带已经从通常的高纬区域一路向赤道方向扩张。团队结合1770年的历史地磁场模型，对《洞庭湖志》记载地点重新计算磁纬度，并根据极光的观测高度和视角反推出：此次事件中，北半球极光椭圆的赤道向边界至少推进到了磁纬20.40°N。作为对比，1859年卡灵顿事件经相同方法重建后的极光边界约为28.30°N，也就是说，1770年的极光带比卡灵顿事件扩张得更靠近赤道。

图2 历史极光边界估算方法示意图

图3 极光边界磁纬度与Dst指数的拟合函数

但研究团队此次发现根据极光边界与Dst地磁指数之间的经验关系，研究得到“乾隆三十五年事件”的最佳估计值约为−1319 nT；用完全相同的方法计算卡灵顿事件，则约为−1025 nT。从中心估计看，1770年事件的强度大约高出30%。

更令人震撼的是它的罕见程度。极值统计模型给出的中心估计表明，这一级别事件的重现周期约为1.4万年，而卡灵顿级事件约为1400年。研究人员因此提出，1770年的“乾隆三十五年事件”，《洞庭湖志》中看似只是在描述一场奇异天象的文字，背后对应的，可能是一次在人类有文字记载的历史中都极为罕见的超级太阳—地球事件。

古人眼中的“蚩尤旗”，今天成为科学家的观测数据

现代仪器记录时间过短，正是限制人类理解极端地磁事件上限的重要原因，而历史文献能够把观测基线向前延伸数百年乃至数千年。这项研究的意义不光在于发现了一场更强的地磁暴，更在于它展示了另一种可能：一部几百年前的地方志，也可以成为现代空间科学的“观测数据库”。

中国古代文献，从官方史书到地方志，日食、彗星、客星、太阳黑子、异常天光等大量自然现象被一代代书写、整理并保存下来。此次研究除了《洞庭湖志》，还系统调查了《清史稿》《二十四史》《清实录》等历史文献，仅1770年9月11日至19日，研究人员就在中国境内整理出23条极光记录，其中尤其关注海南、广东、广西、云南等低纬地区。一段看似充满古代想象色彩的文字，被重新翻译成了现代科学能够理解的语言。

值得一提的是，这并非团队第一次尝试让古籍中的天象记录“走出故纸堆”。此前，袁丁教授团队已围绕1770年极光事件开展古天象可视化研究，将生成式人工智能与极光物理规律相结合，对《洞庭湖志》中“碧白光百道”“渐变为火色”“经天照耀”等文字描述进行科学复原。

在引入极光高度、光谱特征和演化过程等物理约束后，团队成功再现了“绿光射线初现—漫天红光铺展”的动态过程，相关成果发表于空间科学领域期刊Advances in Space Research。

该研究介绍，中国区域性地方志所保存的天象记录，其历史可以追溯至两千多年前，这些文献此前已经帮助现代科学家研究公元1054年的超新星，以及公元前709年的太阳活动与日食现象。

而相比于欧洲，东亚社会长期存在较强的制度化天象记录传统，也正因如此，大量罕见天象才能跨越数百年甚至上千年保存至今，为今天重建极端空间天气提供独特资料。

研究团队认为，中华古籍的价值远不止于文史研究。其中一些看似神秘，甚至带有古代文化色彩的描述，背后可能对应着真实发生过的太阳爆发、极光、超新星、日食以及其他罕见自然事件。

（图片由学校提供）