2016 Fiscal Year Annual Research Report
Observations of ionospheric scintillation at cusp and polar cap regions using satellite signals
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16H05736
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大塚 雄一 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (40314025)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小川 泰信 国立極地研究所, 国際北極環境研究センター, 准教授 (00362210)
細川 敬祐 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (80361830)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | GPS / GNSS / 電離圏擾乱 / オーロラ / 極冠域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ノルウェー・トロムソに設置したGNSS受信機を用いて2013-2015年の3年間に得られたデータから振幅シンチレーション指数S4と全電子数(Total Electron Content; TEC)の変動率であるROTI(Rate of TEC Index)を求め、その季節・時間変化を調べた。振幅シンチレーション及びROTIの増大で表される電離圏不規則構造は、春・秋及び冬季の夜間に発生頻度が高いことが明らかになった。これは、主にオーロラ活動に起因する電離圏不規則構造を観測しているためと考えられる。さらに、S4とROTIの増大について、一対一対応を詳細に調べるため、2点間の受信信号強度の相互相関係数の値を調べた。その結果、ROTIの増大が見られた場合には、ROTIの増大が観測されなかった場合に比べて相互相関係数の値が低いことが明らかになった。この結果より、ROTI及びS4の増大を起こす電子密度不規則構造は、オーロラを生成する粒子の降込みによって生成されているものと考えられる。
地磁気変動に対する電離圏不規則構造の平均的な変動特性を明らかにするため、2012年から2014年までの高緯度地域におけるGPSデータを地磁気活動度別に分類して統計解析を行った。その結果、地磁気活動度が比較的静穏である場合、電離圏不規則構造の分布は、明瞭な日変動を示し、電離圏不規則構造の発生領域が真夜中で最も低緯度まで拡大することが明らかになった。この地方時分布は平均的なオーロラ帯の位置に合致する。一方、地磁気活動度が活発になるにつれて、朝と夕方側にも電離圏不規則構造が発生しやすい傾向が見られた。
平成29年8月に、ロングイヤービエンに3台のGNSS受信機(Septentrio社製 PolaRx Pro)を設置し、電離圏擾乱のドリフト速度の連続観測を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成28年8月に、GNSSアンテナをノルウェー・イヤービエンに設置する予定であったが、当初予定していた場所が、共同研究の相手機関の都合により、GNSSアンテナを設置できないことが判明し、別の場所を探す必要が生じたため、受信機の設置が遅れた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで継続してきたノルウェー・トロムソでのGNSS受信機、及びビーコン受信機による観測を継続するとともに、ロングイヤービエンに設置したGNSS受信機及び、ニーオルセンに設置したビーコン受信機によるシンチレーション及び電離圏全電子数の観測を行い、オーロラ域からカスプ・極冠域にかけて発生する電離圏擾乱を観測する。ロングイヤービエンに設置した3台のGNSS受信機を用い、GPSだけでなくGalileo衛星の電波も使用し、電離圏擾乱の移動速度を測定する。他地域で得られた多数のGNSS受信機データを活用し、電離圏全電子数のグローバル水平二次元構造を明らかにし、シンチレーションを起こす電離圏擾乱との関係を調べる。得られたデータをもとに、異なる周波数の電波を用いることにより、電離圏擾乱の空間スケールによる違いを調べ、赤道や中緯度に発生する電離圏擾乱と比較する。
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