大型高機能ライダーの開発と赤道大気鉛直構造の観測

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13136207
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 長澤 親生 東京都立大学, 工学研究科, 教授 (80145664)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴田 泰邦 東京都立大学, 工学研究科, 助手 (10305419) ; 阿保 真 東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (20167951)
• Keywords: ライダー / リモートセンシング / 気候変動 / 超高層大気環境 / 高性能レーザー

Research Abstract

本研究は、遠隔制御型大型高機能ライダーを開発し、インドネシアに設置することにより、赤道域での成層圏上部から下部熱圏までの鉛直温度構造と中間圏界面近傍の金属原子層の連続観測および、熱帯積雲対流活動などに重要な役割を担う水蒸気の鉛直分布の昼夜観測を行い、対流圏から熱圏下部までの大気上下結合や中間圏界面付近の複雑な力学・化学反応過程の理解に不可欠な観測情報を得ることを目的とする。特に中間圏界面付近の金属原子およびイオン層やその領域の温度を観測するライダーの光源である、高性能レーザーシステムの開発が重要な技術開発要素である。レーザーシステムは発振波長を金属原子・イオンの共鳴線に同調・維持する必要があるので、波長を各共鳴波長に正確にコントロールしたCWの光源(マスターレーザー)と、それを増幅・注入し高出力パルス化するスレーブレーザーから構成される。本年度は、レーザーシステムの全体設計を行うとともに、そのうち特に、マスターレーザーの開発を行った。マスターレーザーには、狭帯域リング共振器型チタンサファイアレーザーを用い、波長制御システムの設計、製作、波長安定度の測定、評価を行った。更に、これらの制御を遠隔操作するための技術、ソフトウェアの調査を行った。また、インドネシアのライダー設置予定箇所を訪問し電源、通信、天候等の調査を行い、小型ライダーによる予備観測を実施し、ライダーシステム設計の指針とした。