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國立中央大學太空系講座教授劉正彥、統計所教授陳玉英與日本京都大學博士黃俊雁合作，分析25年全球電離層觀測資料，首次證實電離層對太陽活動存在「飽和效應」，即當太陽活動增強至一定程度後，電離層電子含量不會再等比例增加，反而會逐漸趨於平緩。該研究有望更精準掌握電離層反應，近一步提升GPS定位、衛星通訊可靠性。

研究團隊使用1999年至2024年間，全球電離層圖資料分析地球上空總電子含量，即GPS訊號穿過電離層時會遇到的電子數量，並從長期資料中找出電離層何時開始從「隨太陽活動增加」轉為「逐漸飽和」。

結果發現，飽和效應不只出現在某一個地區，而是全球性的電離層現象，但出現的位置與時間並不平均。低緯度地區如赤道附近，春分與秋分季節較容易出現飽和；而在夏季半球，中高緯度地區也會出現明顯的飽和特徵。

中大表示，該發現提醒科學家，電離層不是只受太陽照射強弱控制的簡單系統，高空大氣中的中性風、氧與氮分子比例，以及電漿沿磁力線的移動，都可能影響電離層是否進入飽和狀態。代表太陽很重要，但不是唯一的控制因素。

研究團隊也表示，在太陽活動高峰期，若模型仍假設「太陽越強，電離層就等比例變強」，可能會高估或誤判電離層實際變化。因此，了解飽和效應，能有助改善電離層模型與太空天氣預報，可以更精準掌握高太陽活動期間電離層的全球反應，進一步提升GPS定位、衛星通訊與航空導航的可靠性。

再者，研究團隊也說，從過去觀測磁暴期間的電漿密度空洞，本次則建立全球飽和效應的長期統計圖像，逐步揭開地球高空電漿環境如何受到太陽活動影響，盼為太空天氣監測與預警技術奠定基礎。該研究成果日前已刊登於國際期刊《Geoscience Letters》。