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2016 Fiscal Year Annual Research Report

窒素分子イオン共鳴散乱ライダーが伐拓く電離圏組成研究

Research Project

Project/Area Number 16H06021
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

津田 卓雄  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (90444421)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords共鳴散乱ライダー / 電離圏組成 / 大気組成
Outline of Annual Research Achievements

最新鋭の波長可変ライダーに追加の拡張システムを開発/投入することで電離圏 (高度100-300 km) の窒素分子イオン (N2+) のライダー観測を実現させ, 有効な観測手段の欠如のために理解が遅れている電離圏組成研究の新展開に資することを目指す. 更に, 窒素原子イオン (N+), カルシウムイオン (Ca+) など, その他の電離圏組成を対象とする新たなライダー観測への展開を視野に入れつつ, 新技術や新観測手法の開発への取組みにも挑戦する.

波長可変ライダーの追加の改良システムとして, 窒素分子イオン (N2+) の共鳴散乱線 (391 nm) に送信レーザー (ライダー送信系) を同調する為の波長制御システムを開発した. 開発した波長制御システムを波長可変ライダーに実装するにあたり, 波長制御システムとデータ取得システムを連動したタイミング制御を実現する為, ライダーシステム全体の最適化調整, 及びライダーシステム制御ソフトウェアの改修を重点的に行った. 最終的に, 改良システムを実装した波長可変ライダーの良好な動作を確認し, 概ね想定通りの性能のライダーシステムを構築することに成功した. 改良システムを実装した波長可変ライダーは南極昭和基地へ投入されており, 南極観測隊の隊員 (研究協力者) によるライダーシステムのセットアップの後に試験観測を開始している.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

改良システムの開発時に, ライダーシステムの一部不具合により, 計画に遅延が生じたが, 現在は解消されている.

Strategy for Future Research Activity

南極昭和基地における波長可変ライダーの試験観測を継続する. 並行して, その他の電離圏組成 (窒素原子イオン, カルシウムイオンなど) を対象とするライダー観測への展開について検討を進める.

  • Research Products

    (30 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Depletion of mesospheric sodium during extended period of pulsating aurora2017

    • Author(s)
      T. Takahashi, K. Hosokawa, S. Nozawa, T. T. Tsuda, Y. Ogawa, M. Tsutsumi, Y. Hiraki, H. Fujiwara, T. D. Kawahara, N. Saito, S. Wada, T. Kawabata, and C. Hall
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. Space Physics

      Volume: 122 Pages: 1212-1220

    • DOI

      10.1002/2016JA023472

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Lower thermospheric wind variations in auroral patches during the substorm recovery phase2016

    • Author(s)
      S.-i. Oyama, K. Shiokawa, Y. Miyoshi, K. Hosokawa, B. J. Watkins, J. Kurihara, T. T. Tsuda, and C. T. Fallen
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. Space Physics

      Volume: 121 Pages: 3564-3577

    • DOI

      10.1002/2015JA022129

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Statistical investigation on Na layer response to geomagnetic activity using Odin/OSIRIS data in 2004-20102017

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, K. Hosokawa, T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, T. Takahashi, J. Gumbel, and J. Hedin
    • Organizer
      The 2nd PSTEP International Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高エネルギー降下粒子がNa層に与える影響: Odin/OSIRISデータの統計解析2017

    • Author(s)
      津田卓雄, 細川敬祐, 中村卓司, 江尻省, 西山尚典, 高橋透, J. Gumbel, J. Hedin
    • Organizer
      脈動オーロラ研究集会
  • [Presentation] オーロラ降下粒子が金属原子層・金属イオン層に与える影響2017

    • Author(s)
      津田卓雄
    • Organizer
      Symposium of Space Science and Radio Engineering
  • [Presentation] 光学リモートセンシングによる金属原子層・金属イオン層の研究2017

    • Author(s)
      津田卓雄, 中村卓司, 江尻省, 西山尚典, 阿保真, 津野克彦, 野澤悟徳, 川原琢也, 川端哲也, 斎藤徳人, 和田智之, C. M. Hall, 高橋透, J. Gumbel, J. Hedin
    • Organizer
      第21回大気ライダー研究会
    • Invited
  • [Presentation] Study of gravity wave in middle atmosphere over Syowa using Rayleigh/Raman lidar from 2011 to 20152016

    • Author(s)
      M. Kogure, T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, Y. Tomikawa, M. Tsutsumi, H. Suzuki, T. D. Kawahara, M. Abo, and T. T. Tsuda
    • Organizer
      The Seventh Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Na layer response to geomagnetic activities: statistical analysis based on Odin/OSIRIS data2016

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, K. Hosokawa, T. Takahashi, J. Gumbel, and J. Hedin
    • Organizer
      The Seventh Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Statistical study of sporadic sodium layer (SSL) in the polar lower thermosphere and upper mesosphere by using the Tromso sodium LIDAR2016

    • Author(s)
      Y. Ogawa, S. Nozawa, T. T. Tsuda, T. D. Kawahara, Y. Ogawa, H. Fujiwara, N. Saito, S. Wada, T. Takahashi, M. Tsutsumi, T. Kawabata, C. Hall, and A. Brekke
    • Organizer
      The Seventh Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] サブストーム回復相における脈動オーロラパッチと下部熱圏風速変動2016

    • Author(s)
      大山伸一郎, 塩川和夫, 三好由純, 細川敬祐, B. J. Watkins, 栗原純一, 津田卓雄, C. T. Fallen
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第140回講演会
  • [Presentation] 成層圏突然昇温にともなう北極域下部熱圏・中間圏変動2016

    • Author(s)
      野澤悟徳, 小川泰信, 津田卓雄, 藤原均, 堤雅基, 三好勉信, C. Hall, S. C. Buchert, 斎藤徳人, 和田智之, 川原琢也, 高橋透, 川端哲也, A. Brekke
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第140回講演会
  • [Presentation] 波長可変共鳴散乱ライダーにおける送信レーザ周波数モニタシステムの開発 -極域 MLT 領域の鉛直風観測を目指して-2016

    • Author(s)
      江尻省, 西山尚典, 津野克彦, C. Y. She, 津田卓雄, 高橋透, 阿保真, 和田智之, 川原琢也, 中村卓司
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第140回講演会
  • [Presentation] Time and height variability of Fe-layer in the Mesosphere and the Lower Thermosphere region at NIPR (36N, 140E)2016

    • Author(s)
      T. Nishiyama, M. K. Ejiri, T. T. Tsuda, T. Takahashi, K. Tsuno, M. Abo. T. D. Kawahara, S. Wada, and T. Nakamura
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第140回講演会
  • [Presentation] The Na layer in the Earth’s upper atmosphere: statistical investigation on the Na layer response to auroral activities2016

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, K. Hosokawa, T. Takahashi, J. Gumbel, and J. Hedin
    • Organizer
      The Irago Conference 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Changes of temperature and semidiurnal tide in the polar lower thermosphere and upper mesosphere related to Sudden Stratospheric Warmings above Tromso, Norway2016

    • Author(s)
      S. Nozawa, Y. Ogawa, T. T. Tsuda, H. Fujiwara, M. Tsutsumi, Y. Miyoshi, C. M. Hall, S. C. Buchert, N. Saito, S. Wada, T. Kawahara, T. Takahashi, T. Kawabata, and A. Brekke
    • Organizer
      International Symposium on the Whole Atmosphere
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observed fine-structures in sporadic Ca+ ion layers by a frequency-tunable resonance scattering lidar in the midlatitude2016

    • Author(s)
      M. K. Ejiri, T. Nishiyama, T. T. Tsuda, M. Abo, K. Tsuno, S. Wada, T. Ogawa, T. Kawahara, and T. Nakamura
    • Organizer
      International Symposium on the Whole Atmosphere
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MTI研究のためのライダー観測2016

    • Author(s)
      津田卓雄
    • Organizer
      MTI研究集会
    • Invited
  • [Presentation] 高速ナトリウムライダー観測による脈動オーロラが引き起こすナトリウム密度変動の研究2016

    • Author(s)
      高橋透, 細川敬祐, 野澤悟徳, 津田卓雄, 小川泰信, 堤雅基, 平木康隆, 藤原均, 川原琢也, 斎藤徳人, 和田智之, 川端哲也, C. M. Hall
    • Organizer
      MTI研究集会
  • [Presentation] My research activity associated with Japan-Norway collaborations2016

    • Author(s)
      T. T. Tsuda
    • Organizer
      Young Scientist Forum, Japan-Norway Arctic Science and Innovation Week 2016
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Fine structures in the E-region plasma density of the ionosphere observed by a Ca+ resonance scattering lidar observation2016

    • Author(s)
      M. K. Ejiri, T. Nishiyama, T. T. Tsuda, M. Abo, K. Tsuno, S. Wada, T. Ogawa, T. Kawahara, and T. Nakamura
    • Organizer
      JpGU Meeting 2016
  • [Presentation] Time and height variability of temparature in mesosphere and lower thermosphere region based on resonance scattering lidar measurement at NIPR (36N, 140E)2016

    • Author(s)
      T. Nishiyama, M. K. Ejiri, T. T. Tsuda, K. Tsuno, M. Abo, T. Kawahara, T. Ogawa, S. Wada, and T. Nakamura
    • Organizer
      JpGU Meeting 2016
  • [Presentation] Variations of the polar lower thermosphere and mesosphere in February 2016 using EISCAT radar, meteor radar, MF radar, and sodium LIDAR observations2016

    • Author(s)
      S. Nozawa, Y. Ogawa, T. T. Tsuda, H. Fujiwara, M. Tsutsumi, C. Hall, S. Buchert, N. Saito, S. Wada, T. Kawahara, T. Takahashi, T. Kawabata, T. Hibino, S. Takita, and A. Brekke
    • Organizer
      JpGU Meeting 2016
  • [Presentation] Study on pulsating aurora-induced sodium density variation: high-speed sodium lidar observation2016

    • Author(s)
      T. Takahashi, T. T. Tsuda, K. Hosokawa, S. Nozawa, Y. Ogawa, T. Kawahara, N. Saito, S. Wada, T. Kawabata, and C. Hall
    • Organizer
      JpGU Meeting 2016
  • [Presentation] Odin/OSIRIS共鳴散乱観測データを用いた地磁気活動に伴うNa層変動の調査2016

    • Author(s)
      津田卓雄, 中村卓司, 江尻省, 西山尚典, 細川敬祐, 高橋透, J. Gumbel, J. Hedin
    • Organizer
      JpGU Meeting 2016
  • [Presentation] 波長可変共鳴散乱ライダーによる国内観測試験 -第58次南極地域観測隊での昭和基地導入に向けて-2016

    • Author(s)
      江尻省, 西山尚典, 津田卓雄, 阿保真, 津野克彦, 和田智之, 小川貴代, 川原琢也, 中村卓司
    • Organizer
      JpGU Meeting 2016
  • [Presentation] サブストーム回復相におけるオーロラパッチと下部熱圏風速変動2016

    • Author(s)
      大山伸一郎, 塩川和夫, 三好由純, 細川敬祐, B. J. Watkins, 栗原純一, 津田卓雄, C. T. Fallen
    • Organizer
      JpGU Meeting 2016
  • [Presentation] Sodium lidar observations for upper atmospheric research at Tromso, Norway in Arctic2016

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, S. Nozawa, N. Saito, T. D. Kawahara, T. Kawabata, T. Takahashi, C. M. Hall, T. Tsukihana, S. Wada, S. Oyama, Y. Ogawa, and K. Hosokawa
    • Organizer
      Laser Solution for Space and the Earth, OPTICS and PHOTONICS International Congress 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Statistical analysis on Na layer response to geomagnetic activities using Odin/OSIRIS data2016

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, K. Hosokawa, T. Takahashi, J. Gumbel, and J. Hedin
    • Organizer
      European Geosciences Union General Assembly 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neutral wind acceleration in the polar lower E-region during an intense electric-field2016

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, S. C. Buchert, S. Nozawa, S. Oyama, Y. Ogawa, and R. Fujii
    • Organizer
      European Geosciences Union General Assembly 2016
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Current status of resonance scattering lidar development in Japan and airglow observation at Syowa2016

    • Author(s)
      M. K. Ejiri, T. Nishiyama, T. T. Tsuda, M. Abo, K. Tsuno, S. Wada, T. Ogawa, T. Kawahara, and T. Nakamura
    • Organizer
      3rd International ANtarctic Gravity Wave Instrument Network (ANGWIN) science workshop
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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