超低周波音波の観測による積乱雲中の熱気泡の挙動の研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09874091
• Research Institution: Aichi University of Education
• Principal Investigator: 田平 誠 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (80024008)
• Keywords: 積乱雲 / インフラソニック波 / 熱気泡

Research Abstract

1998,1999の2年間に愛知教育大学においてインフラソニック波の連続観測を実施し、全部で1502件の信号を記録した。これらの中で積乱雲との関連が明確に認められたのは1998年8月20日の1件のみであった。この2年間における名古屋の雷日数はそれぞれ16日、25日であり、積乱雲の発生率に対するインフラソニック波の検出率はきわめて低い。このこと自体が積乱雲によるインフラソニック波の重要な特徴であるとも言える。この期間に捉えたシグナルに加えて過去に記録されたシグナルを含めて解析を行った結果、次のことが示された。
1.インフラソニック波は積乱雲の雲頂高度がある臨界値(12km程度)に達したときに発生し始め、発生場所は最も発達したセルの頂部にある。
2.スペクトルには1つまたは2つのピークがあり、時間と共に少しずつ上方または下方にわずかに移動するのが認められる。音波の発生機構としてはセル頂部において熱気泡が激しく突き上げることによって強い収斂(-divV)が生じ、これによって圧力変動が生ずるものと考えることができる。
3.音源高度を16kmとして行ったray tracingによると、音源直下の位置から30km〜40km程度以上離れるとshadow zoneに入り、音波は検出ができなくなる。一方、最盛期にあるセル直下点の近傍には、通常複数のセルが存在し、その影響で大きな風のノイズにマスクされる。これらにより、積乱雲によるインフラソニック波の観測例が極端に少ないものと説明できる。