中央大學「太空魔方」成功解開地震前兆物理機制

記者谷庭／台北報導

 ▲ 福衛五號先進電離層探測儀所觀察電離層電漿不規則體與地 震電離層前兆。（圖／劉正彥教授提供）

國立中央大學太空科學與科技研究中心劉正彥教授團隊，利用福爾摩沙衛星 五號和先進電離層探測儀AIP「太空魔方」， 成功觀測到伊朗和伊拉克地震電離層時間與空間異常前兆， 以及電離層暴全球效應， 解開引發地震電離層前兆物理機制與電場之奧秘。

劉正彥教授團隊統計研究1999-2016年18年間， 兩伊地區53筆規模M5.5以上地震電離層異常特性， 發現這些地震6-14天前之電離層全電子含量會顯著異常增加。 他們觀測發現2017年11月12日規模M7.3兩伊地震8- 10天前，電離層全電子含量亦是顯著異常增加， 十分吻合18年之統計結果， 而且這些異常增加會頻繁出現在該地震震央之小區域上空。

 ▲中央大學劉正彥教授（左）和趙吉光教授（右）團隊， 利用福爾摩沙衛星五號和先進電離層探測儀「太空魔方」， 首次解開引發地震電離層前兆物理機制與電場之奧秘。 （圖／中央大學提供）

他們進一步利用電漿物理發電機原理， 分析福衛五號先進電離層探測儀同時同地所量測之離子速度， 得知引發此M7.3地震電離層前兆為0. 26毫伏每米之向東電場。值得注意的是， 全電子含量與福衛五號離子濃度具有相同之變化趨勢， 說明研究結果完全吻合電漿准電中性之物理特性和岩石層-大氣層- 電離層耦合效應。 劉正彥教授表示， 這項重要成果歸功於台灣首顆自主研發的光學遙測衛星— 福爾摩沙衛星五號，以及中央大學自主研發的科學酬載- 先進電離層探測儀（AIP）。光學遙測影像儀ORSI有如「 千里眼」，而AIP像「順風耳」，兩者相輔相成，共同完成防災、 減災、救災任務。AIP雖然重量僅佔福衛五號的百分之一， 但卻讓科學探索如虎添翼，也經過科學團隊鍥而不捨的努力， 終於找到其物理機制，是歷史性的突破。 劉正彥教授說：「地震預測是一項極爲艱巨和挑戰的工作，要知道何時發生、 發生地點和規模大小，須賴可靠的前兆訊息。」當中的關鍵在於趙吉光教授歷經20多年努力打造出的「太空魔方」 ，利用純金篩網，建構完成全世界最精準之電離層電漿探測儀， 並可以高時空解析度量測離子濃度、離子溫度、離子速度等， 因此得以窺見電離層太空天氣和觀察地震電離層前兆之奧秘。