2009 Fiscal Year Annual Research Report
準ミリ波水蒸気分光放射計による中層大気水蒸気・オゾンの観測的研究
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18340138
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
水野 亮 Nagoya University, 太陽地球環境研究所, 教授 (80212231)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長濱 智生 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (70377779)
前澤 裕之 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (00377780)
神沢 博 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (20150047)
秋吉 英治 独立行政法人国立環境研究所, 大気圏環境研究領域, 主任研究員 (10270589)
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| Keywords | 環境変動 / 大気現象 / リモートセンシング / 電子デバイス・機器 |
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| Research Abstract |
本研究は、最近発展の著しいマイクロ波分光技術を用いて小型で高感度の常温型(非冷却型)準ミリ波(22GHz)分光放射計を開発・実用化し、中層大気における水蒸気変動の実態とそのオゾン変動への影響を明かにし、中層大気における水蒸気-オゾン変動のメカニズムを解明することを目指している。平成21年度は、デジタル分光計の観測制御プログラムの改良とベースライン安定化のための光路長変調機能の導入および受信機フロントエンド系の改良、また装置全体のハウジングを行った。
観測システムは、受信器部と分光計部から構成される。受信器部はシステム雑音温度約160K(SSB)が達成されており、常温観測システムとして世界最高水準に達する感度を有している。昨年度開発したデジタル分光計の取得データを時系列解析した結果、特に弱いスペクトル線の電波強度の変動がノイズによる変動よりも大きいことが分かり、観測プログラムの見直しを行った。その結果、データ転送の微妙なタイミングのずれにより、観測シークエンス通りにデータの書き換えが行われていなかったことが明らかになり、この障害を修正した。また、高周波回路シミュレーションプログラムGENESYSと高精度基板加工機を用いて、ストリップ線路を用いたバンドパスフィルタの製作を行うなど受信器系の改良も進めた。また、定在波によるスペクトルベースラインの歪みを低減するため、電動スライダーにより回転平面ミラーを光軸方向に周期的に変位させる光路長変調機能を導入した。駆動系モータードライバ等を収納し受信機コンポーネントも安定して固定できる一体型のハウジングを製作し、観測システムとして完成させた。
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