Studies of Ionospheric Irregularities in the Polar Region by GPS Scintillation Observations

• Project/Area Number: 23403010
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 海外学術
• Research Field: Space and upper atmospheric physics
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: OTSUKA Yuichi 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (40314025)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): OGAWA Yasunobu 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (00362210) ; HOSOKAWA Keisuke 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (80361830)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KUBOTA Minoru 独立行政法人情報通信研究機構, 電磁波計測研究センター宇宙環境計測グループ, 研究員 (90250670)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥20,020,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥4,620,000); Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2012: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2011: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
• Keywords: GPS / GNSS / シンチレーション / 電離圏 / 電離圏擾乱 / オーロラ / 北極 / ノルウェー / 国際情報交換 / 伝搬性電離圏擾乱 / 全電子数 / 北極域 / 国際研究者交流

Outline of Final Research Achievements

We have installed 3 GNSS receivers at EISCAT radar site in Tromsoe, Norway and developed a system to measure phase and amplitude of the received radio waves at dual frequencies. With this system, we have observed fluctuations of the radio waves (scintillation) and compared them with aurora observed with optical instrument. Using more than 800 GNSS receivers in Europe, we have calculated total electron content and revealed statistical features of traveling ionospheric disturbances.

Research Products

• [Journal Article] Observations of GPS scintillation during an isolated auroral substorm (2014)
  • Author(s): Hosokawa, K., Y. Otsuka, Y. Ogawa and T. Tsugawa
  • Journal Title: Progress in Earth and Planetary Science Volume: 1 Issue: 1 Pages: 16-16
  • DOI: 10.1186/2197-4284-1-16
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] トロムソ/ロングイアビンにおけるオーロラ観測用並列イメージャーの大量データ処理と可視化 (2013)
  • Author(s): 小川泰信
  • Journal Title: 宇宙科学情報解析論文誌 Volume: 未定
  • NAID: 110009890613
  • Peer Reviewed
• [Presentation] トロムソにおけるGNSS受信機を用いた電離圏シンチレーション観測 (2015)
  • Author(s): 上蔀 広大, 大塚 雄一, 小川 泰信, 細川 敬祐
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • Place of Presentation: 千葉県幕張市、幕張メッセ
  • Year and Date: 2015-05-24 – 2015-05-28
• [Presentation] Ionospheric scintillation observations by a digital beacon receiver in Tromsø (2014)
  • Author(s): Ogawa, Y., Y. Otsuka, and Y. Hamaguchi
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都立川市、国立極地研究所
  • Year and Date: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [Presentation] オーロラ発光とGPSシンチレーションの関連性 (2014)
  • Author(s): 三井俊平, 細川敬祐, 大塚雄一, 塩川和夫, 大山伸一郎, 小川泰信
  • Organizer: 第5回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京都立川市、国立極地研究所
  • Year and Date: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [Presentation] オーロラ発光とGPSシンチレーションの関連性 (2014)
  • Author(s): 三井俊平, 細川敬祐, 大塚雄一, 塩川和夫, 大山伸一郎, 小川泰信
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 長野県松本市キッセイ文化ホール
  • Year and Date: 2014-10-31 – 2014-11-03
• [Presentation] 磁気嵐中に発生したサブストームに伴う GPS シンチレーション (2012)
  • Author(s): 細川敬祐
  • Organizer: 第 3 回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立極地研
• [Presentation] 昼間側極域電離圏で見られた脈動オーロラ (2012)
  • Author(s): 小川 泰信
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第132回講演会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
• [Presentation] トロムソにおけるGNSS 受信機を用いたシンチレーションの観測 (2012)
  • Author(s): 伊藤裕作
  • Organizer: 第3回極域科学シンポジウム
  • Place of Presentation: 国立極地研
• [Presentation] EISCATレーダーと欧州GPS受信機網を使った中規模伝搬性電離圏擾乱の観測 (2012)
  • Author(s): 5.大塚雄一
  • Organizer: 中間圏・熱圏・電離圏研究集会
  • Place of Presentation: 情報通信研究機構
• [Presentation] ノルウェー・トロムソにおけるGNSSシンチレーション観測 (2012)
  • Author(s): 13.大塚雄一
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第132回講演会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
• [Presentation] A Study of Medium-Scale Traveling Ionospheric Disturbances Observed with a GPS Network in Europe (2012)
  • Author(s): Yuichi Otsuka
  • Organizer: 39th COSPAR Scientific Assembly
  • Place of Presentation: Mysore, India
• [Presentation] GPS Observations of Medium-Scale Traveling Ionospheric Disturbances over Europe (2012)
  • Author(s): Yuichi Otsuka
  • Organizer: International Symposium on Equatorial Aeronomy (ISEA) 13
  • Place of Presentation: Paracas, Peru
  • Invited
• [Presentation] オーロラ爆発に伴う電離圏イレギュラリティ: 光学・GPS 受信機・短波レーダー同時観測 (2011)
  • Author(s): 細川敬祐
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 神戸大学
• [Presentation] オーロラ爆発に伴う電離圏イレギュラリティ: 光学・GPS 受信機・短波レーダー同時観測 (2011)
  • Author(s): 細川敬祐
  • Organizer: 中間圏・熱圏・電離圏研究会
  • Place of Presentation: 九州大学
• [Presentation] 欧州のGPS受信機網を用いた全電子数変動の観測 (2011)
  • Author(s): 大塚 雄一
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ
• [Presentation] 欧州のＧＰＳ受信機網を用いた電離圏擾乱の研究 (2011)
  • Author(s): 大塚雄一
  • Organizer: 中間圏・熱圏・電離圏研究会
  • Place of Presentation: 九州大学
• [Presentation] Study of the Ionospheric Variations Using Two-dimensional Maps of Total Electron Content Obtained from GPS Receiver Networks (2011)
  • Author(s): Yuichi Otsuka
  • Organizer: ISROSES-II (International Symposium on Recent Observations and Simulations of the Sun-Earth System II)
  • Place of Presentation: Borovets, Bulgaria
  • Invited
• [Presentation] GPS Observations of Medium-Scale Traveling Ionospheric Disturbances over Europe (2011)
  • Author(s): Yuichi Otsuka
  • Organizer: American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting 2011
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
• [Presentation] Current status and future plan of NIPR optical and radio observations in Tromso and Longyearbyen
  • Author(s): Y. Ogawa
  • Organizer: NIPR symposium on conjugate aurora and SuperDARN - past, present and future
  • Place of Presentation: 極地研
• [Presentation] GPSを使った電離圏擾乱の研究紹介
  • Author(s): 大塚雄一
  • Organizer: 高精度測位技術研究セミナー ～最新のGNSS技術とその応用事例～,
  • Place of Presentation: 名古屋大学