2018 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, 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(Z値)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30年度は,GLIMSで観測した約8360例の雷発光データから推定したZ値の緯度・季節・地域依存性の結果と,地上雷放電観測データ・全球降水分布データ(GPM)などを組み込んだ,高度範囲0-100 km,空間分解能0.2°×0.2°,時間分解能1分という世界最高レベルの全球三次元グローバルサーキット数値モデルを開発した。この数値モデルから南極昭和基地における大気電場強度を計算し,同基地での大気電場の実観測データとの比較を行った。その結果,雷放電はグローバルサーキットにおける電流駆動源として約20%程度しか担っていないことを定量的に明らかにした。この成果をまとめた査読論文がJournal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics誌に受理された。 一方,スプライトの発生メカニズムを解明するための,雷放電上空における放射電界と電子密度の時空間変化を数値モデル計算に関しては,大きな進捗を得ることができなかった。この原因は共同研究者が研究期間中に民間企業に就職したことが大きいが,そうなることも含めたリスク管理とその後の対応が甘かったことが反省点である。
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Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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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。
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[Journal Article] Initiation of a lightning search using the lightning and airglow camera onboard the Venus orbiter Akatsuki2018
Author(s)
Takahashi Y., M. Sato, M. Imai, R. Lorenz, Y. Yair, K. Aplin, G. Fischer, M. Nakamura, N. Ishii, T. Abe, T. Satoh, T. Imamura, C. Hirose, M. Suzuki, G. Hashimoto, N. Hirata, A. Yamazaki, T. Sato, M. Yamada, S. Murakami, Y. Yamamoto, T. Fukuhara, K. Ogohara, H. Ando, K. Sugiyama, H. Kashimura, and S. Ohtsuki
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Journal Title
Earth, Planets and Space
Volume: 70
Pages: 88
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] High-Energy Radiation Phenomena from Winter Thunderstorms and Lightning in Japan2018
Author(s)
Enoto, T., Y. Wada, Y. Furuta, K. Nakazawa, T. Yuasa, K. Makishima, M. Sato, Y. Sato, D. Umemoto, H. Tsuchiya, G. S. Bowers, M. Kamogawa, Y. Nakamura, T. Morimoto, and D. Smith
Organizer
AGU Fall Meeting 2018
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] The Ranking of Africa in Daily Global Lightning Activity2018
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, 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
16th International Conference on Atmospheric Electricity
Int'l Joint Research
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[Presentation] Multi-point Measurement Campaigns of Gamma Rays from Thunderclouds and Lightning in Japan2018
Author(s)
Enoto, T., Y. Wada, Y. Furuta, K. Nakazawa, T. Yuasa, K. Okuda, K. Makishima, M. Sato, Y. Sato, T. Nakano, D. Umemoto, H. Tsuchiya, M. Kamogawa, G. Bowers, D. Smith, T. Morimoto, Y. Nakamura, and D. Wang
Organizer
16th International Conference on Atmospheric Electricity
Int'l Joint Research
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[Presentation] Photonuclear reactions triggered by lightning discharges in a Japanese winter thunderstorm2018
Author(s)
Enoto, T., Y. Wada, Y. Furuta, K. Nakazawa, T. Yuasa, K. Okuda, K. Makishima, M. Sato, Y. Sato, T. Nakano, D. Umemoto, H. Tsuchiya, and GROWTH collaboration
Organizer
EGU General Assembly 2018
Int'l Joint Research
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