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2017 Fiscal Year Annual Research Report

南半球での超高層大気下部の大気重力波マッピング:ANGWIN網による空白域の調査

Research Project

Project/Area Number 15H02137
Research InstitutionNational Institute of Polar Research

Principal Investigator

中村 卓司  国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (40217857)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 齊藤 昭則  京都大学, 理学研究科, 准教授 (10311739)
三好 勉信  九州大学, 理学研究院, 准教授 (20243884)
田中 良昌  国立極地研究所, 研究教育系, 特任准教授 (50425766)
鈴木 臣  愛知大学, 地域政策学部, 准教授 (60397479)
堤 雅基  国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (80280535)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords南極大陸 / 大気重力波 / 大気光イメージング / 中間圏下部熱圏 / ANGWIN / アルゼンチン
Outline of Annual Research Achievements

●課題1、イメージャネットワーク観測調査 昭和基地での高精度観測を第58次南極観測越冬隊で継続すると共に、高性能化したイメージャを観測点が粗になっている南極半島周辺の南米アルゼンチン共和国パタゴニアのリオガジェゴス観測所に設置して観測を開始した。
●課題2、大気重力波の統計解析調査 研究協力者をユタ州立大学に派遣しANGWINネットワークの各サイトから長期のデータを入手し、解析を行った。とくに、これまでの研究で興味ある類似点と差異の見つかった昭和基地とDavis基地の間の比較を通年のデータについて詳しく解析した。これらの結果は国際誌に論文発表した。また、韓国から研究協力者(院生)を招聘し、解析ソフトを配布・指導して多くのデータを解析した。
●課題3、高エネルギー粒子降込みの影響の評価 オーロラ高エネルギーイベント起源の波動について調べるため、昭和基地以外の場所も含めた粒子降込みの中性大気への影響をレーダーや衛星観測で解析・検討を行い、地理緯度・磁気緯度の異なるサイトの間の影響の違いを把握した。また、同一画像からオーロラと大気光重力波を個別に取り出すことを検討・実施した。
●課題4、中低緯度との結合の調査 地上観測、衛星観測のデータ解析を継続するとともに、エネルギー分布と伝搬特性に注目し、中低緯度・高緯度間の緯度間結合の視点で大気重力波の振る舞いを明らかにした。とくに客観解析データとレイトレーシングの活用を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

高性能大気光赤外イメージャを昭和基地で継続して安定に運用でき、さらに重力波発生の心臓部に近い南極半島近傍のアルゼンチン南部に2台目を設置稼働できたことで観測は極めて順調である。南極大陸上での大気重力波の比較成果も順調に出版できている。また、国内外の院生を研究協力者とし、ポスドク研究員も登用して解析研究を加速できたことは予想以上の成果であった。国内外での成果発表も相まって本研究の解析手法は国際的にも興味を持たれて普及しつつあり、今後我々が主導してこの分野の予想以上の進展をはかることが予測され、特段の進展と判断した。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題の重力波マッピングは順調に推移しており、かつ開発した解析ソフトウェアが国際的にもこの研究分野で好評を得ているため、今後新たな科研費を取得することも視野に入れて研究の拡大を図る予定である。具体的には観測研究領域を南半球に限らずグローバルに展開をはかりたい。

  • Research Products

    (22 results)

All 2017 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] ユタ州立大/ハンプトン大(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ユタ州立大/ハンプトン大
  • [Int'l Joint Research] 英国南極調査局(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      英国南極調査局
  • [Int'l Joint Research] オーストラリア南極局(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      オーストラリア南極局
  • [Int'l Joint Research] INPE(ブラジル)

    • Country Name
      BRAZIL
    • Counterpart Institution
      INPE
  • [Int'l Joint Research] 忠南大学(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      忠南大学
  • [Journal Article] Characteristics of mesospheric gravity waves over Antarctica observed by Antarctic Gravity Wave Instrument Network imagers using 3-D spectral analyses2017

    • Author(s)
      Matsuda Takashi S.、Nakamura Takuji、Ejiri Mitsumu K.、Tsutsumi Masaki、Tomikawa Yoshihiro、Taylor Michael J.、Zhao Yucheng、Pautet P.-Dominique、Murphy Damian J.、Moffat-Griffin Tracy
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      Volume: 122 Pages: 8969~8981

    • DOI

      10.1002/2016JD026217

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Rayleigh/Raman lidar observations of gravity wave activity from 15 to 70 km altitude over Syowa (69°S, 40°E), the Antarctic2017

    • Author(s)
      Kogure Masaru、Nakamura Takuji、Ejiri Mitsumu K.、Nishiyama Takanori、Tomikawa Yoshihiro、Tsutsumi Masaki、Suzuki Hidehiko、Tsuda Takuo T.、Kawahara Takuya D.、Abo Makoto
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      Volume: 122 Pages: 7869~7880

    • DOI

      10.1002/2016JD026360

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characteristics of mesosphere echoes over Antarctica obtained using PANSY and MF radars2017

    • Author(s)
      Tsutsumi, M., K. Sato, T. Sato, M. Kohma, T. Nakamura, K. Nishimura, and Y. Tomikawa
    • Journal Title

      Scientific Online Letters on the Atmosphere

      Volume: 13A Pages: 19-23

    • DOI

      10.2151/sola.13A-004

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Variations of global gravity waves derived from 14 years of SABER temperature observations2017

    • Author(s)
      Liu Xiao、Yue Jia、Xu Jiyao、Garcia Rolando R.、Russell James M.、Mlynczak Martin、Wu Dong L.、Nakamura Takuji
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      Volume: 122 Pages: 6231~6249

    • DOI

      10.1002/2017JD026604

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Tsutsumi, Rayleigh/Raman lidar observations of gravity wave activity in the middle atmosphere over Syowa (69°S, 40°E), Antarctic2017

    • Author(s)
      Kogure, M., T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, Y. Tomikawa, and M. Tsutsumi
    • Organizer
      CEDAR Workshop, Colorado (USA)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Propagation characteristics of mesospheric gravity waves over Syowa and Davis, the Antarctic, using OH airglow imager and MF radar2017

    • Author(s)
      Kogure, M., T. Nakamura, Y. Tomikawa, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, M. Tsutsumi, M. J. Taylor, Y. Zhao, P.-D. Pautet, and D. Murphy,
    • Organizer
      The Eighth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] OH大気光イメージャ観測を用いた、南極昭和・Davis基地上空の中間圏重力波の伝播特性2017

    • Author(s)
      木暮優, 中村卓司, 冨川喜弘, 江尻省, 西山尚典, 堤雅基, Michael J. Taylor, Yucheng Zhao, P. Dominique Pautet, Damian Murphy
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第142回総会及び講演会
  • [Presentation] Studies on Vertical Couplings by Gravity Waves over the Antarctic with the Ground-based Observations2017

    • Author(s)
      Nakamura, T., T. S. Matsuda, M. Kogure, M. K. Ejiri, Y. Tomikawa, T. Nishiyama, M. Tsutsumi
    • Organizer
      Second VarSITI General Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] IUGONET TOOLS FOR SOLAR-TERRESTRIAL PHYSICS RESEARCH2017

    • Author(s)
      Tanaka, Y., N. Umemura, S. Abe, A. Shinbori, S. UeNo, M. Nose
    • Organizer
      Second VarSITI General Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Spectral Analyses of Airglow Imaging2017

    • Author(s)
      Nakamura, T., T. S. Matsuda, M. K. Ejiri, M. Tsutsumi, Y. Tomikawa, and M. Kogure,
    • Organizer
      The 3rd COSPAR Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Study of interannual gravity wave in the middle atmosphere over Syowa using Rayleigh/Raman lidar2017

    • Author(s)
      Kogure, M., T. Nakamura, M,. K. Ejiri, T. Nishiyama, Y. Tomikawa, M. Tsutsumi
    • Organizer
      JpGU-AGU joint meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Long-term statistical analysis of horizontal phase velocity distribution of mesosphere and ionosphere waves in airglow images at Rikubetsu and Shigaraki, Japan2017

    • Author(s)
      Tsuchiya, S. , K. Shiokawa, D. Takeo , H. Fujinami, Y. Otsuka, T. S. Matsuda, M. K. Ejiri, T. Nakamura, M. Yamamoto
    • Organizer
      JpGU-AGU joint meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Energetic particle impact on the Na layer2017

    • Author(s)
      Tsuda, T. T., T. Takahashi, S. Nozawa, T. D. Kawahara, T. Kawabata, N. Saito, S. Wada, C. M. Hall, Y. Ogawa, K. Hosokawa, T. Nakamura, M. K. Ejiri , T. Nishiyama, M. Abo, K. Tsuno, J. Gumbel, J. Hedin
    • Organizer
      JpGU-AGU joint meeting 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Statistical estimation of growth time of medium-scale traveling ionospheric disturbances by three dimensional spectral method2017

    • Author(s)
      Ikeda, T., and A. Saito
    • Organizer
      JpGU-AGU joint meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Coupling processes in the upper atmosphere revealed by imaging observation of the ISS-IMAP mission2017

    • Author(s)
      Saito,A., Y. Hozumi, T. Sakanoi, S. Perwitasari, I. Yoshikawa, A. Yamazaki, Y. Otsuka
    • Organizer
      JpGU-AGU joint meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of thermospheric gravity waves on the thermosphere-Ionosphere system simulated by high resolution GAIA2017

    • Author(s)
      Miyoshi, Y., H. Jin, H. Fujiwara, H. Shinagawa
    • Organizer
      JpGU-AGU joint meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spatiotemporal variation of precipitating electron energy in auroral vortices2017

    • Author(s)
      Y. Tanaka, Y. Ogawa, A. Kadokura, K. Kauristie, C. Enell, U. Braendstroem, T. Sergienko, B. Gustavsson, D. Whiter, A. Kozlovsky, H. Miyaoka, M. Kosch
    • Organizer
      JpGU-AGU joint meeting 2017
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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