挑戰傳統認知 中央大學與京都大學揭開電離層「飽和效應」全球樣貌

「太陽愈強，電離層就愈活躍」一直是許多人對太空天氣的直觀印象，但最新研究發現並非如此。中央大學太空系講座教授劉正彥、統計所陳玉英教授與京都大學博士黃俊雁合作，透過分析25年全球電離層觀測資料，首次證實電離層對太陽活動存在「飽和效應」，即當太陽活動增強至一定程度後，電離層電子含量不再等比例增加，而會逐漸趨於平緩，研究成果刊登於國際期刊《Geoscience Letters》。 研究團隊使用1999年至2024年、超過二十年的全球電離層圖資料，分析地球上空的總電子含量，即GPS訊號穿過電離層時會遇到的電子數量。團隊並結合經驗模態分解與兩段式迴歸方法，從長期資料中找出電離層何時開始從「隨太陽活動增加」轉為「逐漸飽和」。 結果發現，飽和效應不是只出現在某一個地區，而是一種具有全球性的電離層現象，但它出現的位置與時間並不平均。低緯度地區，特別是磁赤道附近，在春分與秋分季節較容易出現飽和；而在夏季半球，中高緯度地區也會出現明顯的飽和特徵。研究也指出，這些現象與赤道電離層異常、威德爾海異常，以及雅庫茨克異常等已知電離層結構有關。 這項發現的重要性在於，提醒科學家電離層不是一個只受太陽照射強弱