也可應用於太空天氣預報方面

在高空,於電離層中發亮的極光內部,有強大電流在流動,活動最熾烈時,其全部電流可能多達1000萬安培。如果如此大量電流激烈變化,會促使地表的輸配電線引起異常感應電流,變壓器機能因而癱懊,又會促使電壓降低。白井仁人助理說:「此種電流曾經引起紐約、多倫多等大都市停電事件,因而產生社會問題。此外,石油、天然氣運輸管線的感應電流是導線腐蝕的原因,導線的溫度升高,也會惹出擾亂導線周圍動植物生態系的狀況。」毀壞輸配電線、人造衛星和通信等可能將危機帶給地球生命的太陽地球間狀態,即稱為「太空天氣」,極光、磁暴等都是太空天氣現象之一,這些現象皆由閃焰、日冕物質噴發等太陽活動所造成。

太陽地球環境研究所利用GEDAS後,能夠算出北半球100公里高空電離層的電位分布,又能計算每5分鐘電流分布狀況,這是與美國商務部共同開發的研究項目。此分布圖很像氣象預報用天氣圖,電位分布可如同「氣壓等高線」,電流分布則如「風向」般表示。依人造衛星不斷送回的太陽風資料和分布圖,不僅能預測激烈極光發生的時間和地點,也可準確發出影響通信的太陽地球間太空天氣預測。

上出所長說:「不限於此種基礎研究,我們還希望積極介入太空天氣的預報和闡明工作。但是,很難完成全球研究所和觀測所提供資料的交涉工作,則是運用GEDAS時的瓶頸,例如至今尚無法獲得來自俄羅斯的資料。

國際合作研究方式十分活絡

太陽地球環境研究所集中大量來自世界各地的研究人員,特別是綜合分析部門容納很多北美洲、歐洲和亞洲的研究人員,全部教授、客座教授、博士後研究員等12位研究成員中,一半是外籍人員。

其中包括加拿大人羅斯特卡(Gordon Rostoker)教授,他是一位地球磁層過程研究領域的權威,1999年由加拿大亞伯達大學受聘成為太陽地球環境研究所專任教授,專供太空天氣預報,特別是地球周邊太空空間(geo-space) 高能電子預報研究。羅斯特卡教授表示:「北美洲、歐洲等地是以個人或極少數人研究小組的方式進行研究,但在此,EDAS能向所有人員提供高度電腦分析的機會。如此環境下進行研究,應該在太陽地球環境研究所內就能進行所有太空天氣預報。」

韓國籍金希貞女士是在韓國讀完大學後,取得美國來斯大學博士學位,1999年以博士後研究者參與太陽地球環境研究所,她的研究主題是存在於地球磁層的相對論性電子於磁暴時增強的機制。

金女士表示:「將要加入博士後研究員的行列時,受到美國洛塞勒摩斯國立研究所的招手。我認為太陽地球環境研究所的規模雖然不如洛塞勒摩斯國立研究所,但研究水準很高,並涵蓋太陽到大氣層每一領域,又是與各國科學家討論的最佳場所,才決定到此研究所。還希望在此研究所與日籍科學家共同研究的經驗,能對韓日兩國親善關係有所貢獻。」

太陽地球環境研究所正在積極進行與外國研究所的國際間合作研究,例如,擁有相似研究題目的美國、歐洲、俄羅斯、亞洲等地28個研究機構訂定學術交流協定。該研究所的此種協定數目是日本境內研究所中最多,上出所長十分得意地表示:「由此方面來講,本所是日本境內最國際化的研究所。」其實,在綜合性理解太陽到地球之間關係的學術領域上,國際合作是必要條件。

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