以電腦連接全球的GEDAS系統
第4研究部門的綜合分析部門是以綜合性理解整體太陽地球系統能量流動與變化的機制為目的,集中經人造衛星和地表觀測取得的太陽風、地磁等大量資料,並分析太陽圈、磁層、電離層、大氣圈等領域的影響。附屬機構「共同觀測資料中心」也與綜合分析部門一起努力解開發生於太陽、地球間之太空空間的現象。
該中心主任荻野龍樹教授表示:「本中心為由所有角度了解觀測資料性質,進行包括影像分析在內的資料處理工作和模型計算。也利用電腦擬態模型調查太陽地球系應答情形,以供預測或重現能量流動現象。極光是本研究所重要研究對象之一。」
為進行這些研究,太陽地球環境研究所於1999年,率先運用「太陽地球環境資料分析系統」(GEDAS,Geospace Environment Data Analysis
System),可算是GEDAS創始人的上出所長說明:「工作場所和家庭已經有網際網路,研究領域則有高速電腦網路。
GEDAS 是以本所為中心,將日本境內大學與全球數十處研究所連接形成網路,是擁有全球性規模的研究體系。」以往只以遞送縮影膠片(microfilm)才能集中各地觀測資料,且往往需要數年之久,但此體系可即時(real time)取得全球各地資料,又能隨即配合自己理論和模型加以分析。我們一進入GEDAS操作室,即可隨時接觸到最新資料,又能由此向全球發出資料分析結果。
上出所長指出:「依靠此體系,太陽地球系科學的綜合性研究應該能飛躍性發展。利用GEDAS進行研究的益處是,任何人都擁有主導權,又可以立即考驗理論的正確性。太陽爆發現象對地球的影響是本所主要研究題目之一,但各研究領域通用的資料很多,只要有研究主題,任何人均能當研究計畫主持人推動研究工作。」
尚在大學研究所博士班研究的杜邊佑治是在研究地磁亂流中的機率性物理過程,他提到研究的樂處:「因為在太陽地球環境研究所能即時利用全球的資料,發現新結論的機會恨多。一想到或許自己能發現可理解環繞我們的太空環境內的某些重要事務時,強烈想像力和好奇心便湧然而生。」
左圖是設在太陽地球環境研究所本部的巨型電波望遠鏡,其東西方向長度為100
公尺,南北方向也有20公尺。此望遠鏡可觀測高速流動於星際空間的太陽風立體
結構(大氣圈環境部門)。
中圖是1996年設置於北極圈內斯匹茲卑爾根島(SpitsbergenIs.)上的雷達設施,
巨型天線直徑達32公尺,此雷達司觀測電離層、大氣層物質動態和結構,以及解
開電磁性現象(電磁層環境部門)。
右圖是在法國的氣球實驗現場,此氣球帶有精密儀器上升到30公里高空,觀測地球臭氧層破壞狀況(大氣圈環境部門)。
2000年4月在加拿大黃刀鎮拍攝的極光。極光是來自太陽的帶電粒子,也就是太陽風被地球磁場捕捉並加速,再與超高層大氣碰撞而發亮的現象。
紅、綠、粉紅等極光色彩是隨帶電粒子碰撞到不同大氣成分而異。極光色彩和每一舉動都是太空天氣現象。