| Project/Area Number |
22K14453
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
WADA Yuuki 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (40879144)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
|
|---|
| Keywords | ミューオン / ガンマ線 / 雷放電 / 雷雲 / 高エネルギー大気現象 / 高エネルギー大気物理学 / ガンマ線グロー / 宇宙線 / 電場 / 気象観測 / 雷予知 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
激しい雨とともに発生する雷放電は、生命や社会インフラなどに大きな被害を与えうる脅威である。これまで電波による雷放電の監視、大気中の電場計測などが行われ、雷放電に対する理解は飛躍的に進んできたが、依然として雷放電がいつどこで発生するかという「雷予知」は確立していない。一方で近年、雷雲の中に存在する強電場領域が電荷を持つ高エネルギー粒子を加速・減速しているということが明らかになりつつある。本研究課題では雷放電の直前に雷雲で加速・減速されるミューオンの観測で、雲内の強電場の有無を明らかし、最新の気象レーダーの観測とも組み合わせながら、ミューオンの観測が雷の直前予知に有効かを検証する。
|
| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we investigated whether it is possible to predict lightning by utilizing the effect of cosmic ray muons being accelerated and decelerated by the strong electric field in thunderclouds. We developed muon detectors using plastic scintillators and conducted observations in Kanazawa, Suita, and Tsukuba. It was found that the number of muons arriving the ground fluctuated as thunderclouds passed by. We also analyzed the measurement results of gamma rays and atmospheric electric fields in Kanazawa. When a strong negative electric field was observed on the ground, gamma rays were observed on the ground, and in one case, lightning discharge was detected after the detection of gamma rays. This suggests the possibility of monitoring strong electric field areas in thunderclouds by observing muons and gamma rays.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
雷雲中の電荷構造は複雑であり、地上での電場測定で内部の電荷構造を推定するのは難しい。一方でミューオンやガンマ線の変動は雷雲内の強電場領域に密接に関わっており、こうした変動の観測は雷雲内部の電荷構造の間接的な監視、ひいては将来的な発雷の監視に役立つ可能性がある。また雷雲内でどのように電荷が生成され、蓄積され、解消されるかという、雷雲のライフサイクルにも示唆を与える可能性がある。
|
