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地球磁層頂位置預報

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地球磁層頂位置預報圖

磁層頂模式利用國立中央大學太空科學與工程學系(DSSE, NCU)許志浤教授所發表之磁層頂位置模式(Shue et al.[1997]),藉由美國國家海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)深太空氣候觀測衞星(Deep Space Climate Observatory Satellite, DSCOVR)的觀測資料來計算地球磁層頂的預測位置。本產品的更新時間為5分鐘,預報領先時間隨著太陽風風速的變化,約為30-60分鐘不定。

產品圖為由地球自轉軸北方俯視的二維平面示意圖,圖中固定日側在右、夜側在左,並以粗紅線標示磁層頂位置。另外以灰色虛線標示地球同步衛星軌道(外圈)、全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)衛星軌道(內圈),以藍色線代表臺灣福爾摩沙衛星系列所運行的軌道與臺灣所在經度。

在同步衛星軌道上標註的人造衛星除了臺灣地區常用之通訊衛星外,其餘則為日本氣象署(Japan Meteorological Agency, JMA)的向日葵8號(Himawari-8)氣象衛星、美國航空暨太空總署(National Aeronautics and Space Administration, NASA)的太陽動態觀測衛星(Solar Dynamics Observatory, SDO)與美國國家海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)的地球同步作業環境氣象衛星(Geostationary Operational Environmental Satellite, GOES)16(GOES-East/GOES-16)和18(GOES-West/GOES-18)的所在位置。

地球磁層在日側會受到太陽風的擠壓並且形成一個平衡位置稱之為磁層頂,多數時間的磁層頂位置距離地球約10個地球半徑(約64,000公里)。

在太空環境變化較為緩和的情形下,多數的人造衛星都能位在地球磁層的保護範圍內。但當太陽風的風速上升或密度增加時,地球磁層會往地球的方向靠近,甚至距離縮短到僅只有幾個地球半徑,而讓人造衛星有較高的機率受到衝擊並造成異常。因此磁層頂位置預測對於人造衛星操控,尤其是對軌道高度較高的同步衛星與橢圓軌道人造衛星極為重要。同時,磁層頂的位置也代表地球磁層受到太陽風擠壓的程度,能夠進一步用來評估地球磁場受到擾動的幅度。

太陽風與行星際磁場數據來自於NOAA的DSCOVR衛星觀測,並由氣象署太空天氣作業辦公室計算磁層頂位置後製作成圖檔產品。如有需要太陽風與行星際磁場觀測數據,可至NOAA/DSCOVR資料中心取得。如需即時資料,可至NOAA/SWPC網站所提供的Json檔案取得。歷史產品與數據資料庫尚未建立,如有需求請來信詢問

資料圖檔可直接下載但禁止改作,同時也避免用於商業性活動使用。