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太空天氣也能預測 成大與美合作建置太空天氣預報系統

2018-10-16 15:44聯合報 記者林良齊吳佩旻╱即時報導

太陽風暴會干擾電離層、而GPS定位也會受到電離層影響,為推估衛星通訊可能受到的干擾與影響,世界各國都積極投入太空天氣即時監測。成功大學地科系教授林建宏與助理教授陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家太空中心合作,為即將在明年升空的福衛七號建置太空天氣即時監測與預報系統,使導航系統更準確,未來也可用於國際上正進行的新世代飛航導引系統。

林建宏指出,太空天氣監測與預報系統的重點在掌握距離地表100到1000公里的太空電離層內電漿分佈與密度的變化。電離層的變化明顯受太陽風暴等影響,數10分鐘就會有很大的變化,會對船隻、飛機、緊急救災用的高頻無線通訊產生影響,或導致GPS訊號路徑偏折,接收到的訊號大量減少,甚至收不到訊號,造成定位誤差變大形成誤判,差距可能從數十到百公尺不等,例如汽車行駛於中山高GPS導航卻誤判行駛在五楊高架橋。

國研院指出,福衛七號是福衛三號的延續計畫,成大目前與美方利用福衛三號的資料,加上研發的太空天氣預報的模式可以完整呈現太陽風暴對全球電離層擾動的影響,做到預報3小時後,電離層密度變化的預報。

而福衛三號是全球迄今,最重要的太空電離層觀測資料提供者,世界上利用掩星觀測技術得到的電離層資料,約有500萬筆,其中就有450萬筆來自福衛三號,目前全世界的太空電離層資料,平均2天才能取得。台美合作的福衛七號,負責中低緯度觀測,繞行地球一周時間約97分鐘,每30分鐘可提供新的電離層觀測資料,提供的各式太空資料量將是現今的3至4倍。

林建宏表示,成大針對福衛七號升空建立起新一代系統,待升空後即可作業。為了讓即時監測與預報更為完善,除了有福衛七號蒐集到的觀測資料外,也進一步設計物理模式彌補觀測資料不足,又透過資料同化技術來修正觀測資料與物理模式可能產生落差,以求得最佳的即時監測結果。

林建宏表示,太空天氣即時監測與預報系統不容易的原因包括,太陽風暴、太陽無線電波爆發等因素,另一個在於太空觀測資料不足。以大家熟知的氣象報告來說,近年來氣象預測準確率高,是因為有較為充足的觀測資料供研判,目前的氣象資料平均一天4百萬筆以上,但太空觀測資料一天不到5萬筆。福衛七號升空後,資料將大幅增加,太空天氣監測與預報的可行性也隨之提高。

成功大學地科系教授林建宏與助理教授陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家太空中心...
成功大學地科系教授林建宏與助理教授陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家太空中心合作,為即將在明年升空的福衛七號建置太空天氣即時監測與預報系統,使導航系統更準確,未來也可用於國際上正進行的新世代飛航導引系統。圖/國研院提供
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成功大學地科系教授林建宏與助理教授陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家太空中心...
成功大學地科系教授林建宏與助理教授陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家太空中心合作,為即將在明年升空的福衛七號建置太空天氣即時監測與預報系統,使導航系統更準確,未來也可用於國際上正進行的新世代飛航導引系統。圖/國研院提供
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成功大學地科系教授林建宏(右二)與助理教授陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家...
成功大學地科系教授林建宏(右二)與助理教授陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家太空中心合作,為即將在明年升空的福衛七號建置太空天氣即時監測與預報系統,使導航系統更準確,未來也可用於國際上正進行的新世代飛航導引系統。記者林良齊/攝影
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成功大學地科系教授林建宏與助理教授陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家太空中心...
成功大學地科系教授林建宏與助理教授陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家太空中心合作,為即將在明年升空的福衛七號建置太空天氣即時監測與預報系統,使導航系統更準確,未來也可用於國際上正進行的新世代飛航導引系統。圖/國研院提供
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成功大學地科系教授林建宏與助理教授陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家太空中心...
成功大學地科系教授林建宏與助理教授陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家太空中心合作,為即將在明年升空的福衛七號建置太空天氣即時監測與預報系統,使導航系統更準確,未來也可用於國際上正進行的新世代飛航導引系統。圖/國研院提供
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太空預報

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