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中央大學跨出南北極科學探索的第一步

2021-01-25 21:06經濟日報 曹松清

擁有全國最完整地球科學研究的國立中央大學,將勇敢跨出南北極科學研究重要的第一步!...
擁有全國最完整地球科學研究的國立中央大學,將勇敢跨出南北極科學研究重要的第一步! 中央大學/提供
擁有全國最完整地球科學研究的國立中央大學,將勇敢跨出南北極科學研究重要的第一步!跨領域組成的「北極遠征隊」,預計在今 (2021) 年8月1日正式出發,進行首次的地球科學探索北極陸海域先導計畫。甫從南極歸來的太空系助理教授林映岑,則帶回了1600多小時珍貴的南極光學雷達觀測資料,希望探索南極高頻重力波現象。

中央大學表示,極區的地球科學研究由於受人為活動環境干擾較少,是瞭解過去、目前及未來全球環境變遷的重要基礎。極區的冰原快速消融,被公認為是全球氣候環境改變的九個引爆點之一。因此極區的觀測、調查研究工作,成為全世界關心氣候環境議題的國家,競相投入研究資源,取得第一手資料,為氣候變遷調適提供重要參考數據。

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中央大學地球科學學院展示北極研究的相關科學儀器和設備。 中央大學/提供
中央大學地球科學學院展示北極研究的相關科學儀器和設備。 中央大學/提供

台灣地球科學探索北極陸海域先導計畫

國立中央大學(National Central University)與波蘭哥白尼大學(Nicolaus Copernicus University),兩校同簡稱為NCU,在歷經兩年的互訪與工作協調,針對極區地球科學研究,提出國內首次的地球科學探索北極陸海域先導計畫。預計觀測項目包括:極區高解析度冰河遷移引致微震觀測、冰緣陸域的地形演化及地表變形特徵觀測、以及北冰洋洋流及波浪時空變異連續觀測等。

中央大學將偕同國家海洋研究院一同在前往北極的波蘭貨船航程中投放六顆海洋浮球,以蒐集北冰洋洋流及波浪時空變化資料,藉由波浪特徵變遷,進行北極海快速融冰現象探討;同時在極區測站附近安裝六台微震儀,以了解冰川與地體構造活動特性,並利用三維震波速度剖面,來瞭解冰川下的地殼與地函構造分布。也將利用無人機UAV空拍技術,嘗試重建北極區域的地表地形特徵,以建立氣候變遷下的地質特徵衝擊評估。

該計畫除了進行科學上的技術合作外,希望可以利用此次現勘及試驗的機會,凸顯台灣地科團隊在全球環境變遷研究上的企圖心,為台灣地球科學踏出極區研究重要的第一步。科學團隊在工作站觀測期間,也將掛上國旗,增加台灣國際能見度,代表我國對全球氣候環境議題的正向支持。

中央大學南北極科學團隊,博士後研究員張文和(左起)、博士後研究員鄭晧元、水海所副...
中央大學南北極科學團隊,博士後研究員張文和(左起)、博士後研究員鄭晧元、水海所副教授錢樺、應地所所長倪春發、地科學院院長許樹坤、太空系助理教授林映岑、地科系教授郭陳澔、太空系主任趙吉光。 中央大學/提供

台灣首位在南極過冬的女科學家

中央大學太空科學與工程學系助理教授林映岑2019-2020年在美國所屬的南極洲最大的科學研究中心McMurdo站待了54個星期,經歷了永夜、永晝和為期三個星期的史詩級風暴,體驗平均攝氏零下40多度的低溫,與世隔絕的孤寂,成為第一個在南極過冬的台灣女科學家。

她與美國科羅拉多大學博多分校(University of Colorado Boulder)合作,運用兩套光學雷達,探測南極上空的鐵和納原子,以觀測南極上空的太空動態。但林映岑說,直接觀測無法解釋南極上空的擾動現象,因此她利用三維全球電離層熱氣層模型(Global Ionosphere-Thermosphere Model,GITM),希望結合她在數值模擬的專長,有機會解開南極上空擾動難解之謎。

林映岑說,在南極的研究,就是學習面對各種「不確定性」,一出室外,要面臨隨時「可能被困住」的準備,雖然歷經了超黑暗的冬天,在防疫期間,六個月完全沒有新鮮的蔬果,但順利取回了1,600多小時南極光學雷達觀測資料,是她最欣慰之處,這是前所未有的第一手觀測資料。

中央大學地球科學學院,是我國惟具地球系統之教研體系,積累跨國、跨校之科研能量深厚,與政府合作密切,對守護國土安全、環境與災防監測等貢獻良多,具世界級水準。教授群長年投入太空、大氣、地質、地形演化、地球物理、海洋及臨海觀測、以及地表地下水文交換的研究,成為培養國內地球科學人才的重要基地,也可望為台灣在極區的地科研究開創先例。

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