中大觀測GPS電離層 堪察加地震海嘯引高空擾動

記者黃朝琴／綜合報導

中央大學太空科學與工程系博士生劉天祺、講座教授劉正彥、地球科學系教授佐竹健治與京都大學博士黃俊雁合組研究團隊，利用日本與臺灣超過1400座GNSS（GPS等衛星定位接收站），進行GPS電離層觀測，追蹤觀測俄羅斯堪察加半島外海強震引發的海嘯，成功發現地震與海嘯會引發高空擾動，有助於提升未來環太平洋地區的防災應變能力，研究成果刊登於國際期刊。

中大指出，2025年7月29日，俄羅斯堪察加半島外海發生規模8.8強震，並引發跨太平洋海嘯，除海面上的波浪，這場巨大地震與海嘯也在數百公里高空的電離層留下可被偵測的痕跡。過去許多海嘯電離層研究，多仰賴靠近震源、訊號較強、觀測方向較完整的條件；這次堪察加事件由日本與臺灣接收站觀測，距離震源超過2000公里，且觀測方向集中在震源西南側，團隊不是在海嘯源頭旁「近距離觀看」，而是在遠方從微弱的天空訊號中尋找線索。

研究團隊表示，海嘯傳得愈遠，電離層訊號就愈微弱，容易被日間電離層本身的自然起伏掩蓋。為克服限制，研究團隊整合大量觀測資料，尋找在時間與距離上能連續傳播的波前；同時使用標準化處理，讓原本被背景雜訊淹沒的微弱訊號變得更清楚，再結合射線追蹤與波束形成技術，從高空電離層的擾動反推海嘯源頭。研究顯示，這場強震在電離層激發出3類主要波動，第1類是地震波快速造成的電離層擾動；後2類與海嘯有關，與海嘯在海洋中傳播的速度相近，代表海嘯不只在海面前進，也會推動大氣波向上傳播，在高空電離層留下GPS可觀測到的訊號。

劉正彥表示，電離層就像地球上空的巨大感測網，當強震與海嘯發生時，海面與大氣的擾動會一路向上傳到數百公里高空，改變電離層中的電子密度，這些微小變化能透過GNSS訊號被偵測；當大型海底地震發生時，若能更快掌握海嘯源頭與傳播方向，有助於提升環太平洋地區的防災應變能力。