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2018-11-01成大與美共創新系統 太空天氣監測與預報將更快更準
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【本刊訊】太空中的天氣對衛星通訊的影響甚鉅，而世界各國也積極投入太空的天氣即時監測，盼能推估衛星通訊可能受到的干擾與影響。
成功大學地球科學系教授林建宏與助理教授陳佳宏團隊，日前與美國國家大氣研究中心（National Center for Atmospheric Research, NCAR）及國家太空中心（National Space Organization, NSPO）合作，以福衛三號蒐集的太空電離層資料，為即將升空的福衛七號建置全新一代的「太空天氣即時監測與預報系統」。其可預測全球定位系統（Global Positioning System, GPS）定位偏移程度並降低誤差，使導航系統更準確，而國際上正進行的新世代飛航導引系統也能從中受益，讓機場飛機起降更加密集、更有效率。
林建宏表示，除了太陽風暴與太陽無線電波爆發外，太空觀測資料不足也是該系統不容易建構的主因之一。以大家熟知的氣象報告來說，近年氣象預測準確率高，是因為有較充足的觀測資料供研判。雖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卻不到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而該系統的重點，在於掌握距離地表100~1000公里的太空電離層內電漿分布與密度變化。電離層的變化明顯受太陽風暴等影響，僅數十分鐘就會有很大的變化，可對船隻、飛機及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，使所接收到的訊號大量減少、甚至收不到訊號，進而導致定位誤差變大形成誤判，其差距可能從數十到數百公尺不等。
成大於2014年起投入太空天氣即時監測與預報研究，2017年建立系統雛型，並針對福衛七號升空建立起新一代系統，待升空後即可作業。為使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，並透過資料同化技術來修正觀測資料與物理模式可能產生的落差，以求得最佳的即時監測結果。未來，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作使用。
全球目前利用「掩星觀測（Radio Occultation, RO）技術」得到的電離層資料約有500萬筆，其中多達450萬筆便來自已升空逾12年的福衛三號，是全球迄今最重要的太空電離層觀測資料提供者。而全球電離子分佈多在中低緯度（臺灣也在其中），臺美合作的福衛七號即負責該緯度範圍內的觀測工作，其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，所能提供的各式太空資料量將是現今的3~4倍，不僅快速，也將更有效率。
新聞來源
成大與美國合作 為福爾摩沙衛星七號建置新一代太空天氣監測與預報系統，成功大學新聞中心，2018年10月16日。