科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

據(jù)《自然》雜志13日發(fā)表的一篇論文稱，利用數(shù)百萬(wàn)部智能手機(jī)匯總的測(cè)量結(jié)果，建立了地球電離層全面地圖，從而改進(jìn)全球定位系統(tǒng)。

電離層是地球大氣的上層，這個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)是含有大量自由電子和離子，這些粒子主要是由于太陽(yáng)輻射（包括紫外線和X射線）對(duì)大氣分子的電離作用而產(chǎn)生的。由于電離層中的自由電子密度分布不均，因此發(fā)射到地球的衛(wèi)星無(wú)線電波，會(huì)基于電離層不同區(qū)域的電子行為而產(chǎn)生不同速度。這會(huì)帶來(lái)多種影響，例如干擾裝載地球上全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星的準(zhǔn)確性。追蹤電離層中的電子密度，有助于校準(zhǔn)波速差異，但基于地面的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）接收器產(chǎn)生的地圖，可能仍存在差距。

谷歌研究院的研究人員此次用數(shù)百萬(wàn)部安卓智能手機(jī)中的匿名測(cè)量數(shù)據(jù)，生成了電離層及其動(dòng)態(tài)狀況的地圖，其覆蓋面是傳統(tǒng)地面接收器的兩倍。有些安卓手機(jī)配備了雙頻GNSS接收器，能與較大的地面接收器進(jìn)行相同的測(cè)量。

在比較了手機(jī)生成的電離層地圖和2023年兩個(gè)月里9000個(gè)GNSS接收器生成的地圖后，研究人員發(fā)現(xiàn)兩者高度一致。他們表示，雖然手機(jī)和地面接收器都遍布全球，但在東歐、印度、南亞以及南美和非洲部分地區(qū)，手機(jī)的覆蓋更廣，因此在這些地方能繪制出更好的電離層地圖。

值得注意的是，研究人員承認(rèn)目前這個(gè)技術(shù)仍存在局限性，即安卓手機(jī)比GNSS地面陣列小得多，也不夠復(fù)雜，這增加了它可檢測(cè)的噪音。

總編輯圈點(diǎn)：

想象一下，你我手中的智能手機(jī)，不僅僅是日常生活的助手，還能化身為地球科學(xué)的“探針”，共同繪制一張覆蓋全球的電離層動(dòng)態(tài)圖譜。這對(duì)于提高全球定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性具有重大意義，尤其是在那些傳統(tǒng)地面接收器難以觸及的偏遠(yuǎn)地區(qū)，手機(jī)網(wǎng)絡(luò)將填補(bǔ)科學(xué)觀測(cè)的空白地帶。這是一次技術(shù)上的飛躍，也是對(duì)“眾人拾柴火焰高”這一古老智慧的現(xiàn)代詮釋。它或許還反映出一個(gè)未來(lái)趨勢(shì)：人們手中的每一塊屏幕，都能成為科研窗口，讓更多人都能參與到宏偉的科學(xué)探索之旅中來(lái)。