2025秋季數學沙龍劉正彥主任10月15日(三)下午3:30-5:20-太空環境與探索
講者：劉正彥主任
地點：國立臺灣大學 天文數學館202演講廳
演講簡報 (請點選)
內容摘要
太空從哪裡開始、為何與我們切身相關
「太空」的兩種起點：工程觀點以卡門線約100公里為界；物理觀點則以介質轉為電漿的高度約50公里為界。從太陽—地球系統出發，太陽除發光外還持續吹送太陽風，並在活動劇烈時伴隨閃焰與日冕物質拋射（CME），擾動地磁與電離層。這些現象在高緯造成極光，也在中低緯形成「大氣暉光」。台灣位處電離層結構劇烈區，夜間常見電漿不規則體（俗稱電漿泡），對通訊、定位與導航造成明顯影響，這正是太空天氣與我們日常科技緊密相連的起點。
太空天氣如何影響基礎設施與航太運作
太陽風暴可引發電網異常、海底通訊電纜受擾、人造衛星與GNSS定位失準，航空極地航線在強擾動時也需考量輻射風險。講座以同步（約3.6萬公里）、中軌（約2.1萬公里）、低軌（約500–2000公里）三層衛星網絡說明通訊與延遲的取捨：同步易覆蓋、延遲較高；低軌延遲低、數量龐大；中軌作為折衷。並談到低軌大量星座、郵輪常用的中軌方案，以及極端情境下仍具備援功能的高頻「末日通訊」。在氣象監測面，現代多波段衛星可辨識雲系、水氣、火山與野火訊號；台灣福衛系列（含GPS掩星）與「*獵風者」等資料納入模式後，能顯著改善颱風路徑與風場分析，屬於「默默被全世界使用」的關鍵貢獻。(*獵風者衛星（英語：TRITON），是臺灣的氣象衛星，亦為臺灣首枚自製氣象衛星，是全球少數能夠觀測海面資料的氣象衛星。)
從太空看地震與海嘯、臺灣團隊的實作與下一步
地震與海嘯會推動大氣與電離層，因稀薄電漿環境具放大效應，天上的「跳動」反而更容易被量到。講座將地震學的走時曲線與「畫圈圈」定位法移植到電離層資料：結果顯示，海嘯在高空的訊號比海岸到達早約7–8分鐘，公海速度量級約每小時700公里。為了把這類監測做成系統，團隊推動儀器微型化與CubeSat任務，佈建地面站、進行跨校與國際合作，並規畫多顆小衛星與高緯「北極之眼」的佈署。教授說明他談到每一段落，都有機會轉成專題的題目，而在現代生活裡，「看見太空」是一種能力，更可以是一個跨域起點。
