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2018 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.

波長可変ライダーによる約2年間の南極昭和基地での集中観測キャンペーンを完遂した. 蓄積した観測データを整備し, 初期的なデータ解析に着手している. 並行して, 集中観測キャンペーンで取得したデータとの比較の為, 関連する過去の観測データ (2000-2002年の南極昭和基地ナトリウムライダー観測データなど) の収集と解析にも取組み, 初期的な解析結果が得られつつある.

一方で, 更なる展開として, カルシウムイオン (Ca+) を対象とする新しいライダーシステムの基本構想についての検討を進めている. 新システムでは, レーザーダイオード励起レーザーを送信レーザーに採用することで高安定かつ高出力の送信レーザー系を構築し, 現システムを超える性能を目指す予定である. 今年度は, 試験用のレーザーダイオード励起レーザーシステムの基本設計を行い, 必要な機材を揃えた. 次年度には, 実際に試験レーザーシステムを構築し, 試験レーザーシステムに関する基礎実験データの取得/詳細検討から, 試験レーザーシステムの性能評価や改善案の検討などを進め, 新レーザーシステム送信系に関する基礎技術の確立を目指す.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

約2年間の南極昭和基地での集中観測キャンペーンを無事に完遂し, 観測データの整備や初期的なデータ解析への取組みを進めた. 並行して, 関連する過去の観測データの収集と解析にも着手し, 集中観測キャンペーンで取得したデータと比較する為の事前準備も進めた. 加えて, 新システムへの取組みも順調に進展している.

Strategy for Future Research Activity

集中観測キャンペーンで取得したデータの解析を中心に進める. 特に, オーロライベント時の観測データに着目し, オーロラ活動に伴う電離圏組成, 大気組成の応答について明らかにしていく. 並行して, 関連する過去の観測データの収集と解析を行い, 集中観測キャンペーンで取得したデータとの比較にも取組む. 加えて, 新システムの基礎開発を進め, 特に, 新レーザーシステム送信系に関する基礎技術を確立することを目指していく.

  • Research Products

    (39 results)

All 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (34 results) (of which Int'l Joint Research: 20 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Vertical fine structure and time evolution of plasma irregularities in the Es layer observed by a high-resolution Ca+ lidar2019

    • Author(s)
      M. K. Ejiri, T. Nakamura, T. T. Tsuda, T. Nishiyama, M. Abo, T. Takahashi, K. Tsuno, T. D. Kawahara, T. Ogawa, and S. Wada
    • Journal Title

      Earth Planets Space

      Volume: 71 Pages: 3

    • DOI

      10.1186/s40623-019-0984-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A new five-wavelength photometer operated in Tromso (69.6N, 19.2E)2018

    • Author(s)
      S. Nozawa, T. Kawabata, K. Hosokawa, Y. Ogawa, T. T. Tsuda, A. Mizuno, R. Fujii, and C. M. Hall
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 70 Pages: 193

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0962-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Initial report on polar mesospheric cloud observations by Himawari-82018

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, Y. Hozumi, K. Kawaura, K. Hosokawa, H. Suzuki, and T. Nakamura
    • Journal Title

      Atmos. Meas. Tech.

      Volume: 11 Pages: 6163-6168

    • DOI

      10.5194/amt-11-6163-2018

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Auroral molecular-emission effects on the atomic oxygen line at 777.4 nm2018

    • Author(s)
      S. Oyama, T. T. Tsuda, K. Hosokawa, Y. Ogawa, Y. Miyoshi, S. Kurita, A. E. Kero, R. Fujii, Y. Tanaka, A. Mizuno, T. Kawabata, B. Gustavsson, and T. Leyser
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 70 Pages: 166

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0936-z

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Survey of conditions for artificial aurora experiments by the second electron gyro-harmonic at EISCAT Tromso using dynasonde data2018

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, M. T. Rietveld, M. J. Kosch, S. Oyama, Y. Ogawa, K. Hosokawa, S. Nozawa, T. Kawabata, and A. Mizuno
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 70 Pages: 94

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0864-y

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 静止軌道衛星ひまわり 8 号全球画像を活用した PMC 観測2019

    • Author(s)
      津田卓雄, 穂積裕太, 川浦健斗, 立澤和也, 細川敬祐, 鈴木秀彦, 中村卓司
    • Organizer
      第23回大気ライダー研究会
  • [Presentation] Ca+ ライダーで観測された中緯度 Es 層の微細構造2019

    • Author(s)
      江尻省, 中村卓司, 津田卓雄, 西山尚典, 阿保真, 高橋透, 津野克彦, 川原琢也, 小川貴代, 和田智之
    • Organizer
      第23回大気ライダー研究会
  • [Presentation] 東南アジアにおける高感度 ELF 帯磁場観測を用いた落雷の電気的特性の導出 (初期解析結果)2019

    • Author(s)
      芳原容英, C. Gomes, A. I. Mohamed, 塩川和夫, M. Stock, 津田卓雄
    • Organizer
      日本大気電気学会 第97回研究発表会
  • [Presentation] Energetics of middle and upper mesospheric gravity waves determined from two Arctic lidar systems2018

    • Author(s)
      K. Nielsen, B. Williams, C. Triplett, R. Collins, D. Morden, E. Davis, T. T. Tsuda, and S. Nozawa
    • Organizer
      The Ninth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] System upgrade of the Na Lidar at Tromso for the thermospheric Na observation2018

    • Author(s)
      T. D. Kawahara, S. Nozawa, N. Saito, T. T. Tsuda, T. Kawabata, T. Takahashi, and S. Wada
    • Organizer
      The Ninth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Survey of conditions for artificial aurora experiments at EISCAT Tromso using dynasonde data2018

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, M. T. Rietveld, M. J. Kosch, S. Oyama, Y. Ogawa, K. Hosokawa, S. Nozawa, T. Kawabata, and, A. Mizuno
    • Organizer
      The Ninth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Horizontal temperature gradients in the polar MLT region (83-105 km) above Tromso2018

    • Author(s)
      S. Nozawa, Y. Ogawa, H. Fujiwara, T. T. Tsuda, T. D. Kawahara, N. Saito, S, Wada, T. Kawabata, T. Takahashi, M. Tsutsumi, C. Hall, and A. Brekke
    • Organizer
      The Ninth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Vertical fine structure and time evolution of plasma irregularities in the Es layer, observed by a high resolution Ca+ lidar2018

    • Author(s)
      M. K. Ejiri, T. Nakamura, T. T. Tsuda, T. Nishiyama, M. Abo, T. Takahashi, K. Tsuno, T. D. Kawahara, T. Ogawa, and S. Wada
    • Organizer
      The Ninth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Temperature and metallic atom variability near the mesopause obtained from a frequency-tunable resonance scattering lidar at Syowa, Antarctica in 2017-182018

    • Author(s)
      T. Nishiyama, M. K. Ejiri, T. T. Tsuda, K. Tsuno, M. Abo, T. D. Kawahara, T. Ogawa, S. Wada, and T. Nakamura
    • Organizer
      The Ninth Symposium on Polar Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2017-2018 年における南極昭和基地での波長可変共鳴散乱ライダー観測2018

    • Author(s)
      西山尚典, 江尻省, 津田卓雄, 津野克彦, 阿保真, 川原琢也, 高橋透, 小川貴代, 和田智之, 佐藤薫, 中村卓司
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回講演会
  • [Presentation] Horizontal temperature gradients in the polar MLT region above Tromsoe using sodium LIDAR data2018

    • Author(s)
      S. Nozawa, Y. Ogawa, H. Fujiwara, T. T. Tsuda, T. D. Kawahara, N. Saito, S. Wada, T. Kawabata, T. Takahashi, M. Tsutsumi, C. M. Hall, and A. Brekke
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回講演会
  • [Presentation] Feasibility study for artificial aurora experiments at the EISACT Tromso site2018

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, M. T. Rietveld, M. J. Kosch, S. Oyama, K. Hosokawa, S. Nozawa, T. Kawabata, A. Mizuno, and Y. Ogawa
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回講演会
  • [Presentation] 北欧ライダー拠点を目指して: AO 高速周波数切替システムと磁気光学狭帯域フィルタ開発2018

    • Author(s)
      川原琢也, 野澤悟徳, 斎藤徳人, 津田卓雄, 和田智之, 高橋透, 川端哲也
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回講演会
  • [Presentation] 高エネルギー降下粒子が Na 層に与える影響の化学モデル計算2018

    • Author(s)
      滝沢響吾, 津田卓雄
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回講演会
  • [Presentation] 脈動オーロラロケット Rocsat-XN と LAMP の開発ならびに将来超高大気観測衛星計画 FACTORS2018

    • Author(s)
      坂野井健, 浅村和史, 平原聖文, 山内正敏, Sergienko Tima, 斎藤義文, 大山伸一郎, 三好由純, 細川敬祐, 八木直志, 吹澤瑞貴, 小嶋浩嗣, 北村成寿, 津田卓雄, 松岡彩子
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回講演会
  • [Presentation] PARM 計画: 脈動オーロラ観測ロケット Rocksat-XN 搭載オーロラカメラの開発2018

    • Author(s)
      八木直志, 坂野井健, 吹澤瑞貴, 浅村和史, 細川敬祐, 津田卓雄, 三好由純
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回講演会
  • [Presentation] 全固体及び半導体レーザーを基礎としたレーザーセンシング2018

    • Author(s)
      湯本正樹, 津野克彦, 安井一, 中村卓司, 江尻省, 西山尚典, 野澤悟徳, 川原琢也, 川端哲也, 津田卓雄, 高橋透, 小川貴代, 斎藤徳人, 和田智之
    • Organizer
      理研シンポジウム 第6回「光量子工学研究」-サブ波長フォトニクス研究と新たな光量子工学の展開-
  • [Presentation] 静止軌道衛星ひまわり8号で観測された極中間圏雲に関する初期報告2018

    • Author(s)
      川浦健斗, 津田卓雄, 穂積裕太, 細川敬祐, 鈴木秀彦, 中村卓司
    • Organizer
      MTI研究集会
  • [Presentation] トロムソにおける脈動オーロラのスペクトル観測2018

    • Author(s)
      李成宇, 津田卓雄, 濱田汐梨, 細川敬祐, 川端哲也, 野澤悟徳, 水野亮
    • Organizer
      MTI研究集会
  • [Presentation] Observations of Antarctic mesosphere and lower thermosphere with a new frequency-tunable resonance scattering lidar at Syowa Station (69S)2018

    • Author(s)
      M. K. Ejiri, T. Nishiyama, K. Tsuno, T. T. Tsuda, T. Takahashi, M. Abo, S. Wada, T. Ogawa, T. D. Kawahara, and T. Nakamura
    • Organizer
      COSPAR 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Energetic particle impact on the Na layer in the Earth's upper atmosphere2018

    • Author(s)
      T. T. Tsuda
    • Organizer
      SSRE 50th Anniversary International Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simultaneous FPI and TMA Measurements of the Lower-Thermospheric Wind in the Vicinity of the Poleward-Expanding Aurora After Substorm Onset2018

    • Author(s)
      S. Oyama, K. Kubota, T. Morinaga, T. T. Tsuda, J. Kurihara, M. Larsen, Masa. Yamamoto, and L. Cai
    • Organizer
      AOGS 15th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Auroral and Airglow Imagers in Visible and Far Ultra-Violet Wavelengths for of Future Sounding Rocket and Small Satellite Missions2018

    • Author(s)
      T. Sakanoi, Y. Miyoshi, K. Asamura, K. Hosokawa, M. Hirahara, Y. Saito, T. T. Tsuda, M. Fukizawa, and N. Yagi
    • Organizer
      AOGS 15th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Initial Report on Polar Mesospheric Clouds Observed by Himawari-82018

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, Y. Hozumi, K. Kawaura, H. Suzuki, K. Hosokawa, and T. Nakamura
    • Organizer
      AOGS 15th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Investigation of the Geomagnetic Responses of Na, Mg, and Mg+ Layers Based on Resonance Scattering Measurements Obtained Using the Envisat/SCIAMACHY2018

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, J. P. Burrows, C. von Savigny, M. P. Langowski, T. Nakamura, M. K. Ejiri, and T. Nishiyama
    • Organizer
      AOGS 15th Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New insights found from coalescence of the ionospheric and thermospheric measurements at auroral latitudes2018

    • Author(s)
      S. Oyama, A. Aikio, M. Conde, H. Vanhamaki, I. Virtanen, L. Cai, K. Kubota, T. Morinaga, T. T. Tsuda, J. Kurihara, M. F. Larsen, M. Yamamoto, M. Hirahara, and K. Shiokawa
    • Organizer
      JpGU Meeting 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] PMC observation from the Geostationary-Earth-Orbit satellite: New application of Himawari-8 full disk image2018

    • Author(s)
      Y. Hozumi, T. T. Tsuda, K. Kawaura, K. Hosokawa, H. Suzuki, and T. Nakamura
    • Organizer
      JpGU Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Auroral and Airglow Imagers in Visible and Far Ultra-violet Wavelengths for Future Sounding Rocket and Small Satellite Missions2018

    • Author(s)
      T. Sakanoi, K. Asamura, Y. Miyoshi, K. Hosokawa, M. Hirahara, Y. Saito, F. Mizuki, N. Yagi, A. Yamazaki, and T. T. Tsuda
    • Organizer
      JpGU Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Horizontal temperature gradients in the polar upper mesosphere and lower thermosphere above Tromsoe, Norway2018

    • Author(s)
      S. Nozawa, T. Kawahara, T. T. Tsuda, H. Fujiwara, N. Saito, S. Wada, Y. Ogawa, T. Takahashi, Y. Miyoshi, C. Hall, and A. Brekke
    • Organizer
      JpGU Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A survey of conditions for artificial aurora experiments at EISCAT Tromso site using dynasonde data2018

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, M. T. Rietveld, M. J. Kosch, S. Oyama, K. Hosokawa, S. Nozawa, T. Kawabata, A. Mizuno, and Y. Ogawa
    • Organizer
      JpGU Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study on geomagnetic responses of Na, Mg, and Mg+ layers based on Envisat/SCIAMACHY observations2018

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, J. P. Burrows, C. von Savigny, M. P. Langowski, T. Nakamura, M. K. Ejiri, and T. Nishiyama
    • Organizer
      JpGU Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Initial report on PMC observations by Himawari-82018

    • Author(s)
      T. T. Tsuda, Y. Hozumi, K. Kawaura, H. Suzuki, K. Hosokawa, and T. Nakamura
    • Organizer
      JpGU Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Faraday dispersive filter: optimum transmission profile for a sodium lidar temperature and wind observation2018

    • Author(s)
      T. Kawahara, S. Nozawa, T. Takahashi, N. Saito, T. T. Tsuda, T. Kawabata, and S. Wada
    • Organizer
      JpGU Meeting 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 静止軌道衛星ひまわり8号によるPMC観測2018

    • Author(s)
      津田卓雄
    • Organizer
      極域における宙空圏観測・研究の将来構想に関する研究集会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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