2018 Fiscal Year Research-status Report
世界初の長時間連続／高分解能／多点観測の構築に基づく中・短波帯オーロラ電波の探究
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16K17811
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| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 由佳 日本工業大学, 共通教育学群, 講師 (60601408)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 地上電波観測 / オーロラ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度前半では、平成29年度までで設計・製作を進めたオーロラ電波観測装置について、動作確認や最終調整を行い、夏季の現地設置に向けて準備を進めた。本観測装置は、平行3面と直行1面のループアンテナ4基からなるアンテナ部と、市販のソフトウェア無線機2台と汎用パソコン1台からなる制御・データ収録部で構成されており、KAIRA観測点（フィンランド・キルピスヤルビ）を設置場所として平成29年度に選定している。この観測点の現地担当者であるフィンランドのソダンキラ地球物理観測所（SGO）の研究者や技術スタッフとメール等で議論を行い、アンテナの具体的な設置方法を検討した。この結果、効率的な設置作業ができるように、アンテナベースについては、現地で必要資材を調達することとし、SGOのスタッフに資材調達と現地設置作業の補助を委託した。
現地で外作業に適する夏季（9月前半）には、研究代表者が現地KAIRA観測点を訪問し、その他のアンテナ部と制御・データ収録部の設置作業、受信強度・到来方向についての較正データ取得作業を実施し、無事に新規観測装置の設置作業を完了した。加えて、スバールバル諸島KHO観測所に既設のオーロラ電波観測装置のアンテナの修繕や屋外ケーブルの交換、観測データを集録する外付けハードディスクドライブの交換などの作業を実施した。本滞在の前までは、主にケーブルの断線により３基のアンテナによる同時観測が不可能な状況であったが、本作業によって観測装置の復旧が完了し、所期のフル観測を再開することができた。平成30年度後期では、得られた観測データを基に、中・短波帯のオーロラ電波の各イベントを同定し、出現特性やスペクトル微細構造の特徴についての個別の解析を進めた。
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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30度中に、イベントの準リアルタイムでの自動検出を行いながら連続観測を行うことを目指し、平成29年度中に開発を進めたイベントの自動同定の手法の改良を進めたが、KAIRA観測点の制御・データ収録用パソコンのネットワークの不具合など、ソフトウェア面での問題のため、まだ実装には至っていない状況である。観測点にはスタッフが常駐しておらず、現地対応者も遠方にいるため、冬季は遠隔での対応に限られており、特に対応が難しい状況であったが、現在は現地対応者の協力の元で復旧が見込まれており、改善次第、連続観測を実施したい。
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| Strategy for Future Research Activity |
自動同定の手法の改良をさらに進め、スペクトルデータを基にしてオーロラ電波をリアルタイムで自動同定して不要データを削除するための観測プログラムを実装する。また、各観測点の取得データのサマリープロットのデータベース化・ウェブ公開を進める。
得られた観測データを基に、出現特性やスペクトル微細構造の特徴について、統計解析を実施するとともに、観測から推定された電波放射源及び伝搬経路に着目し、オーロラ発光や電離圏電子密度分布、下部電離圏電波吸収量（リオメータ）、降下電子スペクトルなど、様々なデータと比較を行う。同定されたオーロラ電波のマクロなスペクトルの特徴に加え、微細構造の特徴（周波数間隔やドリフトレート、継続時間など）についての統計解析を行い、磁気緯度／地方時毎の特徴なども明らかにする。EISCATスバールバルレーダーや光学観測などの複数の地上観測データとの比較解析から、微細構造の特徴やその時空間変動をもたらす成因について観測的な制約を与える。特に、Yoon et al. [2000]の固有モード理論を基にした推測との比較など、理論的解釈の再検証を行う。
以上の研究の進捗や得られた成果について、各国内外の学会や研究集会（地球電磁気・地球惑星圏学会、極域科学シンポジウムなどを予定）で報告するとともに、学術論文として研究成果の公表を進める。
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