精準監測太空天氣 成大建置「福衛七號」

國家實驗研究院16日舉行記者會，邀請林建宏教授分享成大團隊與美國國家大氣研究中心在「太空天氣即時監測與預報系統」的合作研究成果。（國研院提供）

國家實驗研究院16日舉行記者會。太空中心主任林俊良、副主任余政憲、福衛三號計劃總主持人方振洲、福衛七號總主持人朱崇惠等皆受邀出席。（國研院提供）

爲求能更準確進行太空天氣即時監測，成功大學地科系教授林建宏、陳佳宏團隊與美國國家大氣研究中心、國家太空中心合作，藉由「福衛三號」蒐集的太空電離層資料，爲近期將升空的「福衛七號」建置全新太空天氣即時監測預報系統，可預測GPS定位偏移程度，降低誤差，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，讓機場飛機起降更有效率。

飛航、行車、船舶導航等都要透過衛星來引導，爲了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。

林建宏指出，太空天氣監測與預報系統的重點，在於掌握距離地表100到1000公里的太空電離層，內部的電漿分佈密度變化，而電離層的變化，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10到百公尺不等，例如汽車行駛於中山高速公路，GPS導航卻誤判行駛在五楊高架橋。

林建宏表示，成大在2014年開始投入太空天氣即時監測與預報研究，並在2017年建立起系統雛型，針對「福衛七號」升空建立起新一代系統，待升空後即可作業。

林建宏提到，爲了讓即時監測與預報更爲完善，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。

林建宏說，這套系統曾多次用於分析太陽風暴，包括曾完整呈現2015年3月太陽風暴、電離層變化，對全球的影響以及GPS定位誤差影響等。即時監測系統將置於中央氣象局太空作業辦公室，福衛七號蒐集到的太空電離層資料都會直接進入系統，再由中央氣象局公佈於網站，提供國內外GPS使用與應用。

林建宏進一步指出，太空天氣即時監測與預報系統不容易進行，在於太陽風暴、太陽無線電波爆發等自然因素影響，另一個在於太空觀測資料不足。

以民衆熟知的氣象報告來說，林建宏特別提到，近年來氣象預測準確率高，是因爲有較爲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。

國研院副院長吳光鍾致詞指出，福衛七號是福衛三號的延續計劃，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。