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姓名	許智淵(Chih-Yuan Hsu)  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日食引發之電離層電子濃度擾動
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摘要(中)	日食發生時，月球的影子相當於以超音速掠過地球表面，太陽輻射受到遮蔽導致地球大氣急速冷卻，劇烈暫態改變導致聲重波的產生，進而引發電離層擾動。本論文利用福爾摩沙衛星三號(FORMOSAT-3/COSMIC, F3/C)掩星觀測之電離層電子濃度垂直剖線，研究2009-2010年4個日食事件(2009/01/26, 2009/07/22, 2010/01/15, 2010/07/11)引發的電離層電子濃度變化和其垂直方向之擾動。整體而言，日食天的電離層電子濃度呈現減少之趨勢。利用希爾伯黃轉換(Hilbert-Huang Transform)計算電離層電子濃度剖線的瞬時頻率和振幅，以探討日食引發的擾動。結果顯示，電離層擾動於波數0.1-0.3 km-1(波長為3-10 km)顯著增強。本論文研究展示福衛三號掩星觀測技術可以有效探測電離層電子濃度垂直擾動特性。
摘要(英)	This study examines wavy structures observed in the electron density profiles derived by GPS radio occultation experiment (GOX) on board FORMOSAT‐3/COSMIC (F3/C) satellites during the solar eclipses of 2009-2010. F3/C electron density profiles observed before, during, and after the solar eclipses are used to find the disturbances in the vertical direction. We apply Hilbert–Huang transform to compute the instantaneous frequencies and amplitudes at every point of the decomposed intrinsic mode functions in the F3/C electron density profiles. The analysis show that numerous waves have been induced by the moon shadow during the eclipse periods.
關鍵字(中)	★ 日食 ★ 福爾摩沙衛星三號	關鍵字(英)
論文目次	摘要 i Abstract ii 誌謝 iii 目錄 v 圖目錄 vi 表目錄 viii 第一章 緒論 1 1.1電離層 1 1.2日食 4 1.3研究動機 6 第二章 觀測儀器與分析方法 12 2.1福爾摩沙衛星三號 12 2.2希爾伯黃轉換 15 第三章 觀測結果與詮釋 20 3.1 電離層電子濃度變化 24 3.2 電離層垂直擾動 43 第四章 討論與結論 52 附錄A 54 參考文獻 62
參考文獻	Blanc, E., Observations in the upper atmosphere of infrasonic waves from aatural or artificial sources - A Summary, Ann. Geophys 3, 673-687, 1985. Boitman, O.N., Kalikhman, Tashchilin, The Midlatitude Ionosphere during the total solar eclipse of March 9, 1997, J. Geophys.Res., 1999, Chimonas, G. and C. O. Hines, Atmospheric gravity waves induced by a solar eclipse, J. Geophys. Res., 75, 875, 1970. Davies, K., Ionospheric Radio, Short Run Press Ltd., Exeter, England, 1990. Halliday, D., R. Resnick, J. Walker, Fundamentals of Physics., Nineth Edition, 2010. Huang, C. R., C. H. Liu, K. C. Yeh, K. H. Lin, W. H. Tsai, H. C. Yeh, and J. Y. Liu, A study of tomographically reconstructed ionospheric images during a solar eclipse, J. Geophys. Res., 104, 79-94, 1999. Hunag, 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 nonstationary time series analysis, Proc. R. Soc. London, Ser. A, 454, 903-993, 1998. Huang. N. E., Z. Shen, R. S. Long, A new view of nonlinear water waves- the Hilbert spectrum, Ann. Rev. Fluid Mech., 31, 417-457, 1999. Kelly, M. C., The Earth’s Ionosphere, Plasma physics and electrodynamics, Second Edition, Academic Press., 2009. Liu, J. Y., C. C. Hsiao, L. C. Tsai, C. H. Liu, F. S. Kuo, H. Y. Lue, and C. M. Huang, Vertical phase and group velocities of internal gravity waves derived from ionograms during the solar eclipse of 24 October 1995, Journal of. Atmospheric and Solar Terrestrial Physics, 60, 1679-1686, 1998. Liu, J. Y., Y. Y. Sun, Y. Kakinami, C. H. Chen, C. H. Lin, and H. F. Tsai, Bow and stern waves triggered by the Moon’s shadow boat, Geophys. Res. Lett., 38,, 2011. Liu, J. Y., and Y. Y. Sun, Seismo-traveling ionospheric disturbances of ionograms observed during the 2011 Mw 9.0 Tohoku Earthquake, Earth Planets Space, 63, 897–902, 2011. Matsoukas, D., Electron content measurements by beacon S-66 satellite during the May 20, 1966, solar eclipse, in Solar Eclipses and the Ionosphere, edited by M. Anastassiades, Greece, 1969. Ratcliffe, J. A., An Introduction to the Ionosphere and Magnetosphere, 256pp.,Cambridge, UK, 1972. Tsai, H. F. and J. Y. Liu, Ionospheric total electron contents response to solar eclipse, Journal of Geophysical Research, 104, 12,657-12,668, 1999. Yeh, K. C., D. C. Yu, K. H. Lin, C. R. Huang, W. H. Tsai, J. Y. Liu, J. S. Xu, K.Igarashi, C. Xu, and V. H. Nam, Ionospheric response to a solar eclipse in the equatorial anomaly region, Terr. Atmos. Oceanic Sci., 8, 165-178, 1997. 蔡和芳，「全球定位系統觀測電離層赤道異常之研究」，國立中央大學太空科學研究所，博士論文，民國88年。 蕭俊傑，「電離層波動垂直能量傳播之研究」，國立中央大學太空科學研究所，博士論文，民國92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」 ，國立中央大學太空科學研究所，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」，國立中央大學太空科學研究所，碩士論文，民國101年。 周敏揚，「利用高頻都卜勒探測系統研究2011年日本東北地震引發之移行 電離層擾動」，國立中央大學太空科學研究所，碩士論文，民國101年。 羅昌鴻，「2012年5月21日台灣日環食電離層效應」，國立中央大學太空科學研究所，碩士論文，民國102年。
指導教授	劉正彥	審核日期	2013-7-22
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