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姓名	邱義程(I-Cheng Chiu)  查詢紙本館藏	畢業系所	太空科學研究所
論文名稱	利用福爾摩沙衛星三號觀測火山爆發效應
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摘要(中)	劇烈的火山噴發常伴隨著上衝炙熱高密度氣體與強大爆炸能量，因而造成大氣層溫度異常變化與電離層電子濃度擾動。本論文利用福爾摩沙衛星三號掩星觀察2008年2011年期間8個指數大於4的火山爆發事件。大氣層溫度剖線顯示火山噴發後，3個事件有明顯對流層降溫平流層底增溫現象，2事件則出現顯著對流層升溫平流層底降溫，1個事件卻是兩種現象之混合，以及1個沒有顯著變化。分析經度高度和緯度高度隨時間變化，說明背景風場對大氣溫度異常變化具有一定程度之影響。此外，利用希爾伯黃轉換分析福衛三號於8個事件期間觀察之電離層電子密度垂直剖線。由於電離層對太陽擾動和磁暴等十分敏感，僅發現3個事件火山噴發之後其上層電離層波長大於350公里的擾動明顯較強烈。
摘要(英)	Intense volcanic eruptions are often accompanied by hot dense gases and powerful explosive energy, which result in anomalous changes in the at-mospheric temperature and disturbances of the ionospheric electron density. In this study, radio occultation observations of FORMOSAT-3/COSMIC (F3/C) are used to probe the temperature in the troposphere and stratosphere as well as the electron density in the ionosphere during the eruption period of 8 volcanos with Volcanic Explosivity Index (VEI) of 4 during 2008 to 2011. Results show that 3 events yield significant tropospheric warming and stratosphere cooling, 2 events reveal remarkable troposphere cooling and stratosphere warming, 1 events have the mixture of the above two. Tem-poral variations of longitude-altitude and latitude-altitude slices indicate that atmospheric temperature anomalies caused by the volcano eruptions are significantly influenced by the background wind in the atmosphere. Meanwhile the analysis of Hilbert-Huang Transform (HHT) is applied to examine ionospheric electron density profiles during the 8 event periods. Since the ionosphere can easily be perturbed by solar disturbances, magnetic storms, etc., simply 3 out of the 8 events reveal that after their eruptions, prominent disturbance waves with the wavelength greater than 350km appear in the topside ionosphere.
關鍵字(中)	★ 火山 ★ 福衛三號	關鍵字(英)
論文目次	摘要 i Abstract ii 誌謝 iii 目錄 iv 圖目錄 vi 表目錄 ix 第一章 緒論 1 1.1 大氣與電離層 1 1.2 火山爆發 4 1.3 研究背景 5 第二章 觀測儀器與分析方法 9 2.1 中尺度影像光譜儀 9 2.2 全球定位系統 12 2.3 福爾摩沙衛星三號 14 2.4 希爾伯黃轉換 9 第三章 觀測與詮釋 25 3.1 大氣溫度變化 25 3.2 火山電離層擾動 34 第四章 討論與結論 39 4.1 大氣溫度 39 4.2 電子密度擾動 42 參考文獻 44 附錄A大氣溫度變化 46 附錄B移行電離層擾動 60 附錄C垂直電子密度擾動 78
參考文獻	Cheng, K. Y., and N. Huang, Ionospheric disturbances observed during the period of mount Pinatubo eruptions in June 1991, J, Geophys. Res., 97, 16,995., 1992. Davies, K., Ionospheric Radio, 580 pp, Peter Peregrinus Ltd., London, U, K,. 1990. Heki, K., E Explosion energy of the 2004 eruption of the Asama Volcano, central Japan, inferred from ionospheric disturbances, Geophys. Res. Lett., 33, L14303, 2006. Huang, N. E., Z. Shen, S. R. Long, M. C. Wu, H. H. Shih, Q. Zheng, N.-C. Yen, C. C. Tung, and H. H. Liu, The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis, Proc. R. Soc. London, Ser. A, 454, 903-993. 1998. Kelly, M. C. The Earth’s Ionosphere, Plasma and electrodynamics, Second Edition, Academic Press, 2009. Liu, J. Y., and Y. Y. Sun, Seismo-traveling Ionospheric distubances of ionograms observed druing the 2011 Mw 9.0 Tohoku Earthquake, Erath Planets Space, 63,879-902, 2011. Lara, L.E., The 2008 eruption of the Chaitén Volcano, Chile: a preliminary report, Andean Geology, 36,125-129, 2009. McCormick, M. P., L. W. Thomason, and C. R. Trepte, Atmospheric effects of the Mt Pinatubo eruption, Nature, 373,399-404,1995. Robock, A., Volcanic eruptions and climate, Rev. Geophys., 38, 191-219, 2000. Wang, K.-Y., S.-C. Lin, and L.-C. Lee, Immediate impact of the Mt Chaiten eruption on atmosphere from FORMOSAT-3/COSMIC constellation, Geophys. Res. Lett., 36, L03808, 2009. Woods, A. W., and S. Self, Thermal disequilibrium at the top of volcanic clouds and its effect on estimates of the column hight, Nature, 355, 628-630, 1992. 蔡和芳，「全球定位系統觀測電離層赤道異常之研究」，國立中央大學，博士論文，民國88年。 陳佳宏，「電離層赤道異常與赤道電噴流」，國立中央大學，碩士論文，民國95年。 孫楊軼，「福爾摩沙衛星一號與全球定位系統地面接收機觀測太陽活動極大期低緯電離層不規則體」，國立中央大學，碩士論文，民國98年。 裴令凱，「大氣層與電離層之火山爆發效應」，國立中央大學，碩士論文，民國101年。 陳柏丞，「西元2012年 Mount Tongariro 火山噴發對電離層擾動之研究」，國立成功大學，碩士論文，民國103年。
指導教授	劉正彥(Jann-Yenq Liu)	審核日期	2014-7-29
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