| Project/Area Number |
20H00197
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山本 衛 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (20210560)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 竜宏 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (30397525)
橋口 浩之 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (90293943)
齊藤 昭則 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10311739)
大塚 雄一 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (40314025)
Liu Huixin 九州大学, 理学研究院, 教授 (70589639)
三好 勉信 九州大学, 理学研究院, 教授 (20243884)
齋藤 享 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 電子航法研究所, 上席研究員 (40392716)
HOZUMI KORNYANAT 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 招聘専・協力研・特別研 (10856082)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥45,240,000 (Direct Cost: ¥34,800,000、Indirect Cost: ¥10,440,000)
Fiscal Year 2024: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2020: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
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| Keywords | 赤道プラズマバブル / レーダー観測 / GPS-TEC観測 / 衛星データ解析 / 全地球大気モデル / 衛生データ解析 / GNSS-TEC観測 |
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| Outline of Research at the Start |
強い不安定現象である赤道プラズマバブル(Equatorial PlasmaBubble; EPB)の国際共同研究を実施する。EPB活動度が日々変動する原因として有力なLarge-Scale Wave Structure (LSWS)仮説がある。その検証を目指して、赤道大気レーダーと観測網SEALIONによる連続観測を継続、GNSS (衛星測位)受信機を増強する。地表から電離圏までの全大気計算モデルGAIA、EPBの生成・成長を正確に模擬する非線形計算モデルを活用した研究を推進する。地上観測、衛星観測、シミュレーションを駆使した総合研究に取り組むもので、世界をリードする成果が期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
電離圏に現れる不安定現象である赤道プラズマバブル(Equatorial Plasma Bubble; EPB)の国際共同研究を実施する。EPB活動度の日々変動原因の検証を目指して、赤道大気レーダー（EAR）等による連続観測を継続、衛星－地上ビーコン観測を複数点で実施する。全大気計算モデルGAIA、EPBの生成・成長を正確に模擬する非線形計算モデルを活用した研究を推進する。課題1：EPB発生と下層から伝搬する大気波動の関連の解明、課題2：EPBの発生時の時間・空間構造の解明、課題3：長期観測に基づくEPB長期変動の解明、課題4：EPB発生予測の開発と社会貢献。
令和５年度は停止しているEARの復旧機器の準備が整ったため、現地への設置に向けた作業を進めた。実際には令和６年度に繰越したうえで、インドネシアの協力機関とEAR運転に関する新たな合意書を取り交わし機器を設置した。しかしながら4年にわたる観測休止の間に発生した諸問題の解決にさらに時間を要している。一方で既存のデータ解析等による研究は進んだ。課題１に関しスポラディックE層生成と熱圏風の解析、トンガ海底火山噴火に伴う全地球的な電離圏変動の研究などが行われた。課題２に関し既存の観測データ解析から、電離圏E領域電子密度がEPB発生与える影響の研究、特殊なEPBの発生に関する報告等が行われた。課題３に関しEPBの東西構造の研究、深層学習を用いた電離圏波動の解析等が行われた。課題４に関しシミュレーションと観測データの融合に関する研究、電離圏電子密度の空間変化が航空ナビゲーションに与える影響の評価研究が進められた。
新しい観測手法として、日本において民間企業による多数のGNSS基地局データを用いた高密度のTEC観測網の構築が進んだ。またスポラディックE層の生成機構の解明を目指す新たな観測ロケット観測の準備が進められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和５年（2023年）はEARの復旧に向けた具体的な取り組みを進めたが、インドネシアの協力機関との合意形成に時間を要した。研究を令和6年度に延期実施することを申し出て認められた結果、2024年9月に復旧機器の設置ができた。またEAR観測復旧に必要なADカードを購入した。一方で手持ちの観測データやシミュレーションによる研究の進捗は著しく、本報告書においても多数の論文発表や学会発表を示すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度（2024年）にはEARの復旧のための新たなレーダー制御器が設置されたが、4年にわたる観測休止のため各部の損傷が激しく追加的な復旧措置を進めている。その他の観測整備として、各地に衛星ビーコン電波の受信機の増強を目指すため、新しいディジタル受信機とアンテナの開発研究を進めている。
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