| 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 / 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４年度は新型コロナ感染症からの回復により年度半ばには海外渡航が可能となった。停止しているEARについて年度後半に現地で回復を試みたが成功に至らなかった。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、GAIAモデルからの熱圏風とCO2の関連の解明、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、電離圏擾乱と大気の関連の研究、特殊なEPBの発生に関する報告等が行われた。課題３に関し大気風速とEPBの関連の研究、EAR観測に基づく150kmエコーの統計解析、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に関し夕刻時のEPB発生予測手法の提案、スポラディックE層から生じる電波の長距離伝搬が航空航法無線に与える影響の評価等が示された。
2022年9月に赤道電離圏の国際研究集会が京都で開催され、本研究関連の研究動向の情報収集と議論を行った。追加課題として実施した観測ロケットS-520-32号機観測は、2022年8月11日に打上げが行われ独自開発した2周波ビーコン装置による電離圏の空間構造の観測に成功した。
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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4年（2022年）は新型コロナ感染症の問題からの回復に伴い、EARの復旧に向けた取り組みを行ったが成功には至らなかった。そのため、研究を令和5年度に延期実施することを申し出て認められた。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5年度（2023年）には東南アジア地域への渡航が本格的に再開された。EARの復旧には別経費で調達されるレーダー制御器の設置が必要なため、その準備を進め、必要となる機能維持部品の購入を進めた。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、受信機とアンテナの改良を目指した開発研究を実施した。令和6年度（2024年）中には観測を再開させる予定を組んでおり、実施して行く。
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