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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Mapping of atmospheric gravity waves in the southern hemisphere at the bottom of the upper atmosphere --- Investigation of the blank area by ANGWIN network

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, 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 / 伝搬方向
Outline of Annual Research Achievements

最終年度にあたり研究の取りまとめを行った。
●課題1、イメージャネットワーク観測調査:南極およびアルゼンチン南部で観測を継続してデータを取得し、大気重力波の統計解析調査に資するとともに、ANGWIN網観測のパフォーマンスを評価して、南極研究科学委員会(SCAR)のアクショングループに認定された。また、これまでの結果からとくに南米から南極半島への領域が重要であることがわかり、この領域の観測をとくに強化する次世代のイメージャネットワークを提案した。
●課題2、大気重力波の統計解析調査:超高層大気下部(高度100km付近)での南半球大気重力波マッピングをすすめ、情報量の多い位相速度空間スペクトル分布として多数導出した。とくに、緯度南緯69度の昭和基地とDavis基地の間のスペクトルの直接比較を実施し、地表付近からの直接伝搬の可能性と成層圏以高での2次波の双方の重力波があることを明らかにした。
●課題3、高エネルギー粒子降込みの影響の評価:とくに、オーロラ粒子降込み時の大気の影響を調査し、大気重力波を介した中間圏と超高層大気の上下結合について、上層から下層、下層から上層の双方を調査してとりまとめた。
●課題4、中低緯度との結合の調査:南半球大気重力波マッピングに向けて解析を実施し、またレイトレーシングも組み合わせて中緯度から極域にかけての大気重力波の伝搬を調査し、屈折の重要性などをとりまとめた。また、衛星観測データ解析から重力波のボア構造についても中緯度から高緯度にかけての特性を明らかにした。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (38 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 22 results)

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

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ユタ州立大学/ハンプトン大学
  • [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
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      1
  • [Journal Article] Geographical and seasonal variability of mesospheric bores observed by IMAP/VISI2019

    • Author(s)
      Hozumi, Yuta、Saito Akinori、Sakanoi Takeshi、Yamazaki Atsushi、Hosokawa Keisuke、Nakamura Takuji
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 124 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1029/2019JA026635

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of horizontal wind structure on a gravity wave event in the middle atmosphere over Syowa (69°S, 40°E), the Antarctic2018

    • Author(s)
      Kogure, M., T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, Y. Tomikawa, and M. Tsutsumi,
    • Journal Title

      Geophys. Res. Lett.

      Volume: 45 Pages: 5151-5157

    • DOI

      10.1029/2018GL078264

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of gravity wave propagation direction observed by mesospheric airglow imaging at three different latitudes by using M-transform2018

    • Author(s)
      Perwitasari, S., T. Nakamura, M. Kogure, Y. Tomikawa, M. K. Ejiri, and K. Shiokawa,
    • Journal Title

      Ann. Geophys.

      Volume: 36 Pages: 1597-1605

    • DOI

      10.5194/angeo-36-1597-2018

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Statistical Analysis of the Phase Velocity Distribution of Mesospheric and Ionospheric Waves Observed in Airglow Images Over a 16-Year Period: Comparison Between Rikubetsu and Shigaraki2018

    • Author(s)
      Tsuchiya, S., K. Shiokawa, H. Fujinami, Y. Otsuka, T. Nakamura, and M. Yamamoto
    • Journal Title

      J. Geophys. Res.

      Volume: 123 Pages: 6930-6947

    • DOI

      10.1029/2018JA025585

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mesospheric bores at southern midlatitudes observed by ISS-IMAP/VISI: a first report of an undulating wave front2018

    • Author(s)
      Hozumi, Yuta, Akinori Saito, Takeshi Sakanoi, Atsushi Yamazaki, and Keisuke Hosokawa,
    • Journal Title

      Atmos. Chem. Phys.

      Volume: 18 Pages: 16399-16407

    • DOI

      10.5194/acp-18-16399-2018

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 日本・カナダの大気光画像を用いた中間圏重力波・TIDの水平位相速度分布の長期統計解析2018

    • Author(s)
      *土屋 智、塩川 和夫、藤波 初木、大塚 雄一、中村 卓司、山本 衛、イアン スコフィールド、マーチン コナーズ
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 南米パタゴニアにおける近赤外カメラによる大気重力波観測2018

    • Author(s)
      鈴木 臣、中村 卓司、江尻 省、津野 克彦、西山 尚典、水野 亮、Salvador Jacobo
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Initial report on PMC observations by Himawari-82018

    • Author(s)
      *津田 卓雄、穂積 裕太、川浦 健斗、鈴木 秀彦、細川 敬祐、中村 卓司
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ひまわり8号全球画像を活用した極中間圏雲の新観測手法2018

    • Author(s)
      *穂積 裕太、津田 卓雄、川浦 健斗、細川 敬祐、鈴木 秀彦、中村 卓司
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] IUGONET activities for research in upper atmosphere and multidisciplinary field2018

    • Author(s)
      *田中 良昌、梅村 宜生、阿部 修司、新堀 淳樹、能勢 正仁、上野 悟
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of the characteristic of the growth of MSTID observed by GNSS2018

    • Author(s)
      *池田 孝文、齊藤 昭則、津川 卓也
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Statistical characteristics of mesospheric bore observed by IMAP/VISI2018

    • Author(s)
      *穂積 裕太、齊藤 昭則、坂野井 健、山崎 敦、細川 敬祐
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Different propagation characteristics of mesospheric gravity waves in Syowa and Davis, the Antarctic using OH airglow imagers2018

    • 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
      4th International ANGWIN Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a Phase Velocity Spectral Analysis Software Package (M-Transform) for Airglow Imaging Data2018

    • Author(s)
      Perwitasari, S., T. Nakamura, M. Kogure, M. Tsutsumi, Y. Tomikawa, and M. K. Ejiri
    • Organizer
      4th International ANGWIN Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of horizontal wind structure on the gravity wave activity in the upper stratosphere over Syowa2018

    • Author(s)
      Kogure, M., T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, Y. Tomikawa, and M. Tsutsumi
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Different propagation characteristics of gravity waves in the mesosphere and lower thermosphere over Syowa and Davis, the Antarctic, using OH airglow imagers and MF radars2018

    • 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
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enhancement of Gravity Wave over Syowa Observed by Rayleigh/Raman Lidar2018

    • Author(s)
      Kogure, M., T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, Y. Tomikawa, and M. Tsutsumi
    • Organizer
      POLAR2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ANGWIN: INTERNATIONAL GROUNDBASED OBSERVATION NETWORK FOR THE STUDY OF GRAVITY WAVES IN THE POLAR REGION2018

    • Author(s)
      Moffat-Griffin, Tracy; Bageston, Jose Valentin; Kim, Jeong-Han; Murphy, Damian; Nakamura, Takuji; Taylor, Michael; Wrasse, Cristiano M.
    • Organizer
      COSPAR 42nd Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] OBSERVATIONS OF ANTARCTIC MESOSPHERE AND LOWER THERMOSPHERE WITH A NEW FREQUENCY-TUNABLE RESONANCE SCATTERING LIDAR AT SYOWA STATION (69S)2018

    • Author(s)
      Ejiri, Mitsumu K.; Nishiyama, Takanori; Tsuno, Katsuhiko; Tsuda, Takuo; Takahashi, Toru; Abo, Makoto; Wada, Satoshi; Ogawa, Takayo; Kawahara, Takuya D.; Nakamura, Takuji
    • Organizer
      COSPAR 42nd Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] STATISTICAL ANALYSIS OF 16-YEAR PHASE VELOCITY DISTRIBUTION OF MESOSPHERIC AND IONOSPHERIC WAVES IN AIRGLOW IMAGES: COMPARISON OF RIKUBETSU AND SHIGARAKI, JAPAN AND ATHABASCA, CANADA2018

    • Author(s)
      Tsuchiya, Satoshi; Shiokawa, Kazuo; Fujinami, Hatsuki; Otsuka, Yuichi; Nakamura, Takuji; Yamamoto, Mamoru; Schofield, Ian; Connors, Martin
    • Organizer
      COSPAR 42nd Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] NEAR-INFRARED CAMERA OBSERVATIONS OF MESOSPHERIC GRAVITY WAVES IN PATAGONIA2018

    • Author(s)
      Suzuki, Shin; Nakamura, Takuji; Ejiri, Mitsumu K.; Tsuno, Katsuhiko; Nishiyama, Takanori; Mizuno, Akira; Salvador, Jacobo
    • Organizer
      COSPAR 42nd Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] EFFECTS OF HORIZONTAL WIND STRUCTURE ON THE GRAVITY WAVE ENERGY IN THE UPPER STRATOSPHERE OVER SYOWA, THE ANTARCTIC2018

    • Author(s)
      Kogure, Masaru; Nakamura, Takuji; Ejiri, Mitsumu K.; Nishiyama, Takanori; Tomikawa, Yoshihiro; Tsutsumi, Masaki
    • Organizer
      COSPAR 42nd Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DIFFERENT PROPAGATION CHARACTERISTICS OF MESOSPHERIC GRAVITY WAVES OVER SYOWA AND DAVIS, THE ANTARCTIC, USING OH AIRGLOW IMAGERS AND MF RADARS2018

    • Author(s)
      Kogure, Masaru; Nakamura, Takuji; Tomikawa, Yoshihiro; Ejiri, Mitsumu K.; Nishiyama, Takanori; Tsutsumi, Masaki; Taylor, Michael; Zhao, Yucheng; Pautet, Pierre-Dominique; Murphy, Damian
    • Organizer
      COSPAR 42nd Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SIMULATION RESULTS AND PERFORMANCE ANALYSIS OF PHASE VELOCITY SPECTRAL ANALYSIS SOFTWARE (M-TRANSFORM) FOR AIRGLOW IMAGING DATA2018

    • Author(s)
      Perwitasari, Septi; Nakamura, Takuji; Kogure, Masaru; Tsutsumi, Masaki; Tomikawa, Yoshihiro; Ejiri, Mitsumu K.
    • Organizer
      COSPAR 42nd Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] IMAGING MESOSPHERIC WINDS USING THE MICHELSON INTERFEROMETER FOR AIRGLOW DYNAMICS IMAGING (MIADI)2018

    • Author(s)
      Ward, William E.; Langille, Jeffery; Nakamura, Takuji
    • Organizer
      COSPAR 42nd Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] OH 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比較2018

    • 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, Pautet P.-Dominique
    • Organizer
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会総会講演会
  • [Presentation] Study of the characteristics of growth of Nighttime- MSTID in mid-latitude observed by GNSS2018

    • Author(s)
      池田 孝文, 齊藤 昭則, 津川 卓也, 品川 裕之
    • Organizer
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会総会講演会
  • [Presentation] ISS-IMAP/VISI観測による中間圏大気重力波の活動度とプラズマバブル発生との関係性について2018

    • Author(s)
      岡田 凌太, 齊藤 昭則, 池田 孝文, 品川 裕之, 津川 卓也, 坂野井 健
    • Organizer
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会総会講演会
  • [Presentation] 陸別・信楽・アサバスカ・マガダンの大気光画像を用いた中間圏大気重力波・中規模伝搬性電離圏擾乱の水平波数分布の長期統計解析2018

    • Author(s)
      土屋 智, 塩川 和夫, 大塚 雄一, 中村 卓司, 山本 衛、他
    • Organizer
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会総会講演会
  • [Presentation] Tomography analysis of westward traveling surge observed in February, 20182018

    • Author(s)
      *田中 良昌, 小川 泰信, 門倉 昭, 西山 尚典, 吉川 顕正
    • Organizer
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会総会講演会
  • [Presentation] Development of a Phase Velocity Spectral Analysis Software Package (M-Transform) for Airglow Imaging Data2018

    • Author(s)
      *Septi Perwitasari, Takuji Nakamura, Masaru Kogure, Masaki Tsutsumi, Yoshihiro Tomikawa , Mitsumu K. Ejiri, Kazuo Shiokawa
    • Organizer
      9th Polar Science Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Airglow imager observations for gravity wave2018

    • Author(s)
      Nakamura, Takuji, Mitsumu K. Ejiri
    • Organizer
      NIPR workshop for international collaboration on atmospheric science
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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