2011年9級地震產生「太空漣漪」，改變電離層，GPS通信受阻46小時

2023-03-31 10:08:29

你還記得2011年3月11日發生在日本本州東海岸附近的9.0級地震嗎？地震隨後引發了高達23米的海嘯，襲擊了日本東海岸，給成千上萬的日本人帶來了難以形容的災難。據報導，20，000多人直接死亡和受傷，財產損失更是無法估量。它還導致了世界上最大的核電站——福島核電站的爆炸。後來，地震被科學評估為自地震記錄以來世界第五大地震。

然而，今年3月，《泰空天氣》發表的一項新研究發現，2011年日本9.0級地震不僅使地球劇烈震動，引發海浪，給日本帶來巨大影響，而且對泰空邊緣產生了巨大影響，產生了所謂的「泰空漣漪」，因為地震和海嘯將大氣壓力波傳遞到地球大氣層最上層，導致泰空邊緣的環境發生變化。9.0級地震相當於一次太陽耀斑事件，可以完全模擬太空的天氣。

太空邊緣的變化對人類有什麼影響？經過十多年的研究，美國研究人員發現，大地震和超級海嘯對電離層的影響可能比以前想像的要大得多。在電離層中，大氣壓力波會干擾軌道衛星的無線電信號，如全球定位系統信號，就像太陽耀斑幹擾衛星無線電通信一樣。有可能直接切斷軌道衛星和地面之間的通信。然而，幸運的是，電離層的變化不會直接對地球上的生命構成安全威脅。

2011年，日本發生9.0級地震後，美國科羅拉多州博爾德大學大氣研究公司(UCAR)的周和他的同事立即使用軌道衛星和地面全球定位系統接收器觀測到日本的電離層。不出所料，電離層發生了巨大變化，導致軌道衛星和地面之間的無線電通信出現問題。為什麼會這樣？該報指出，海嘯被山脈、島嶼、山脊和其他地形反射，產生了許多同心海嘯波，它們在太平洋空上來回跳躍，改變了日本空上的電離層，導致全球定位系統通信被阻斷46小時。

科學家認為，只有當太陽耀斑時，高能粒子的爆發才會嚴重幹擾地球的電離層。例如，太陽耀斑釋放紫外線和X射線，沐浴在地球大氣層的頂部，導致電離波在電離層中波動。出乎意料的是，地面地震和海嘯對電離層的影響是一樣的，尤其是海嘯。產生的大氣壓力波將幹擾電離層幾天，並由於反射而變得非常複雜，導致夜間全球定位系統衛星信號的「閃爍」，這足以使地面全球定位系統設備完全失效。

周發現日本9.0級地震和海嘯對電離層的影響與X級太陽耀斑相同。當2020年到來時，我們的太陽活動已經達到了最小值，太陽耀斑的數量越來越少，太陽耀斑的強度也越來越弱。雖然幾乎沒有太陽耀斑，但地球表面有大地震和海嘯，幾乎模擬了太空的事件。因此，理解地震和海嘯如何影響高層大氣，導致空之間的環境變化，比以往任何時候都更加重要。

雖然日本島面積不大，但不幸的是它位於地球的地震活躍區，即太平火山帶。地震和火山經常發生，因為歐亞板塊、太平洋板塊和北美板塊正在日本島附近俯衝。這導致日本地震學家悲觀地預測，日本島東南方向的太平洋海溝附近將發生9.1級地震，或者日本北海道東部朝向千島群島也可能發生9級以上地震，這可能導致近30米的海嘯。