2017 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of Generation/Driving Mechanisms of Upper-Atmospheric Discharges and Global Electric Circuit Using Satellite Data and Numerical Simulation
Project/Area Number |
16H04055
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
佐藤 光輝 北海道大学, 大学院理学研究院, 講師 (50312541)
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Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | 雷放電 / 高高度放電発光現象 / スプライト / グローバルサーキット / 国際宇宙ステーション |
Outline of Annual Research Achievements |
国際宇宙ステーションからの直下視観測ミッション(GLIMS)で得られた光学観測データ,数値モデル計算,地上雷観測データ,大気電場観測データを駆使することで,(1)雷放電が生起する放射電界と準静電界を統一的に解く数値モデルによってスプライトの水平空間分布を再現し生成機構を明らかにすること,(2)雲内放電と対地雷との比率及びその緯度依存性を明らかにし,全球電流回路の数値モデル計算結果と実観測データとを比較することで,大気放電が全球電流回路で担う役割を定量評価することを目的とする。 平成29年度は大きく分けて2つの研究課題に取り組んだ。第一に,スプライトを発生させた雷放電の上空における放射電界と電子密度の時空間変化を推定するために,GLIMSの可視カメラデータからモデル化した放電進展路を時間領域差分法(FDTD)に組み込み,FDTDによって放射電界と電子密度の時空間変化の計算を進めている。第二に,約700例のGLIMSフォトメタデータと可視カメラデータから雲内放電と対地雷とを判別する手法を確立した。これを基に,GLIMSで観測した約8360例のデータを解析し,雲内放電と対地雷との比(Z値)の緯度依存性,季節依存性,地域依存性を明らかにした。現在これらの結果を組み込んだグローバルサーキットモデルを開発中である。これらの研究成果および科研費に直接関連する研究成果をまとめた査読論文を6本出版し,修士論文も1本,国内・国際学会における講演も18件行うなど,積極的な成果公開に努めた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度に実施する予定であった研究課題,すなわち,(1)スプライトを生起した雷放電の放電進展路のモデル化とFDTD法による計算,(2)GLIMSと地上雷観測データから雲内放電と対地雷とを判定する手法の確立と,グローバルサーキットのモデル開発をほぼ達成できたから。
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Strategy for Future Research Activity |
当初予定していた平成30年度の研究計画に大きな変更は無い。具体的に実施する研究課題は,(1)FDTD計算結果を組み込んだ準静電場モデルを用いて,統一的数値モデルによるスプライト発生の計算を実施すること,(2)雲内放電と対地雷との比率(Z値)の緯度依存性,季節依存性,地域依存性の結果をグローバルサーキットモデルに組込み,昭和基地での大気電場観測と比較すること,という2つの内容である。 (1)のモデル計算がやや遅延しているが,引き続き研究協力者と入念な研究打合せを行うなどの対策を取り,スケジュールの遅延等が発生しないようにする。
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[Presentation] 雷雲ガンマ線の観測プロジェクトと雷での光核反応の検出2018
Author(s)
榎戸輝揚, 和田有希, 古田禄大, 中澤知洋, 湯浅孝行, 奥田和史, 牧島一夫, 佐藤光輝, 佐藤陽祐, 中野俊男, 楳本大悟, 土屋晴文
Organizer
日本物理学会第73回年次大会
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[Presentation] 地上と宇宙から探る雷放電に同期する突発ガンマ線観測への取り組み2018
Author(s)
中澤知洋, 榎戸輝揚, 和田有希, 古田禄大, 松元崇弘, 春日知明, 奥田和史, 湯浅孝行, 中野俊男, 楳本大悟, 加藤博, 牧島一夫, 佐藤光輝, 佐藤陽祐, 土屋晴文, ほかGROWTHコラボレーション
Organizer
日本天文学会2018年春季年会
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[Presentation] 超長波(VLF帯)空電観測を用いた落雷位置標定システムの位置精度評価2018
Author(s)
成田知巳, 佐藤光輝, 亀田貴雄, 坂野井健, 土屋史紀, 石井勝, 熊田亜紀子, 鴨川仁, 石川裕彦, 金子英治, 原田繁実, 工藤剛史, 茆原正昭, 皆川郁靖
Organizer
平成30年電気学会全国大会
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[Presentation] SATREPS project, ULAT, for development of extreme weather monitoring and alert system in the Philippines2018
Author(s)
Takahashi, Y., M. Sato, H. Kubota, K. Yamashita, J. Hamada, J. Matsumoto, J. Marciano, G.J. Perez, and E. Castro
Organizer
New Dimensions for Natural Hazards in Asia
Int'l Joint Research
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[Presentation] Study on the thermal structure of the Venusian polar atmosphere2017
Author(s)
Takamura, M., M. Taguchi, T. Fukuhara, T. Kouyama, T. Imamura, T.M. Sato, M. Futaguchi, T. Yamada, M. Nakamura, N. Iwagami, M. Suzuki, M. Ueno, M. Sato, G. Hashimoto, and S. Takagi
Organizer
AGU Fall Meeting 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] Verification of a Schumann resonance inversion method for global lightning activity in absolute units2017
Author(s)
Williams, E., A. Guha, Y. Liu, R. Boldi, E. Pracser, R. Said, G. Satori, T. Bozoki, J. Bor, M. Atkinson, C. Beggan, S. Cummer, F. Lyu, B. Fain, Y. Hobara, K. Alexander, A. Kulak, R. McCraty, J. Mlynarczyk, J. Montanya, R.C. Moore, M. Neska, P. Ortega, C. Price, R. Rawat, M. Sato, A.K. Sinha, and Y. Yampolski
Organizer
AGU Fall Meeting 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] Study on the thermal structure of the Venusian polar atmosphere2017
Author(s)
高村真央, 田口真, 福原哲哉, 神山徹, 今村剛, 佐藤隆雄, 二口将彦, 中村正人, 岩上直幹, 鈴木睦, 上野宗孝, 佐藤光輝, はしもとじょーじ, 高木聖子
Organizer
第142回地球電磁気・地球惑星圏学会
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[Presentation] Rigorous validation of a Schumann resonance method for global lightning mapping in absolute units2017
Author(s)
Williams, E., A. Guha, Y. Liu, R. Boldi, E. Pracser, R. Said, G. Satori, M. Atkinson, C. Beggan, S. Cummer, B. Fain, Y. Hobara, A. Koloskov, A. Kulak, R. McCraty, J. Mlynarczyk , J. Montanya, R. Moore, M. Neska, P. Ortega, C. Price, R. Rawat, M. Sato, A. Sinha, and Y. Yampolski
Organizer
1st International Symposium on Lightning Physics and Lightning Meteorology
Int'l Joint Research
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[Presentation] SPART電波望遠鏡/あかつき衛星/ALMA/Pirka望遠鏡による金星の連携観測プロジェクト2017
Author(s)
前澤裕之, 原口大輝, 青木亮介, 築山大輝, 松本怜, 西田侑治, 西合和矢, 江草芙実, Yeon Joo Lee, 佐藤隆雄, 中村正人, 田口真, 福原哲哉, 大澤健太郎, 高橋英則, 田中培生, 今村剛, 佐川英夫, 奥村真一郎, 今井正尭, 佐藤光輝, 高橋幸弘, 他 SPART/AKATSUKI/NICE/Pirikaチーム
Organizer
日本天文学会2017年秋季年会
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[Presentation] Characteristic of polar dipoles seen by LIR onboard the Venus orbiter Akatsuki2017
Author(s)
Takamura, M., M. Taguchi, T. Fukuhara, T. Kouyama, T, Imamura, T.M. Sato, M. Futaguchi, T. Yamada, M. Nakamura, N. Iwagami, M. Ssuzuki, M. Ueno, M. Sato, G. Hashimoto, and S. Takagi
Organizer
Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 14th Annual Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Characteristic features in cloud-top temperature of Venus2017
Author(s)
Taguchi, M., T. Fukuhara, T. Kouyama, T. Imamura, T.M. Sato, M. Takamura, T. Yamada, M. Futaguchi, N. Iwagami, M. Ssuzuki, M. Ueno, M. Sato, G. Hashimoto, S. Takagi, and M. Nakamura
Organizer
Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 14th Annual Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] 国際宇宙ステーションから観測された雷発光放射照度を用いた雷の電気的特性導出に関する研究2017
Author(s)
芳原容英, 鈴木克徳, 柿沼遠方, 佐藤光輝, 高橋幸弘, 足立透, 牛尾知雄, 河崎善一郎, 森本健志, 山崎敦, 鈴木睦, I. Linscott, U. Inan
Organizer
日本地球惑星科学連合2017年大会
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[Presentation] Morphology of Venusian upper clouds as seen by thermal infrared emission2017
Author(s)
山田武尊, 田口真, 福原哲哉, 神山徹, 今村剛, 佐藤隆雄, 二口将彦, 高村真央, 岩上直幹, 鈴木睦, 上野宗孝, 渡部重十, 山田学, 山崎敦, 佐藤光輝, はしもとじょーじ, 高木聖子, 中村正人
Organizer
日本地球惑星科学連合2017年大会
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[Presentation] Characteristic features in cloud-top temperature of Venus2017
Author(s)
田口真, 福原哲哉, 神山徹, 今村剛, 佐藤隆雄, 二口将彦, 高村真央, 山田武尊, 岩上直幹, 鈴木睦, 上野宗孝, 佐藤光輝, はしもとじょーじ, 高木聖子, 中村正人
Organizer
日本地球惑星科学連合2017年大会
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[Presentation] Characteristic of polar dipoles seen by LIR onboard the Venus orbiter Akatsuki2017
Author(s)
高村真央, 田口真, 福原哲哉, 神山徹, 今村剛, 佐藤隆雄, 二口将彦, 山田武尊, 中村正人, 岩上直幹, 鈴木睦, 上野宗孝, 佐藤光輝, はしもとじょーじ, 高木 聖子
Organizer
日本地球惑星科学連合2017年大会
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[Presentation] Frequent appearance of large stationary gravity waves in Venus atmosphere2017
Author(s)
神山徹, 今村剛, 田口真, 福原哲哉, 佐藤隆雄, はしもとじょーじ, 二口将彦, 岩上直幹, 鈴木睦, 上野宗孝, 佐藤光輝, 高木聖子, 佐藤毅彦, 中村正人
Organizer
日本地球惑星科学連合2017年大会
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