2007 Fiscal Year Annual Research Report
チリ共和国アタカマにおける成層圏・中間圏の水蒸気同位体およびオゾンの観測的研究
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18403008
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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)
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 / 超伝導材料・素子 / 気候変動 |
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| Research Abstract |
本研究は、南米チリ共和国のアタカマ高地に設置した超伝導ミリ波放射計を用い、水蒸気同位対比およびオゾンの連続定常観測を行い、成層圏から中間圏における放射バランスの鍵を握る水蒸気とオゾンの季節変化・経年変化の実態とその変動メカニズムの解明を目指している。平成19年度は、名古屋大学実験室において水蒸気同位体HDOを観測するための250GH_z帯超伝導受信器の開発とアタカマ高地におけるH_2^<18>Oの連続観測を行った。
250GH_z帯受信器においては、伝送光学系内のビームパターンを測定するためのシステムを構築し、ビームを集光するための曲面鏡群の設定・調整手法を確立した。現有のビーム伝送系では鉛直(E面)方向のビームが水平(H面)方向の2倍程度に大きくなっていることが明らかになり、一次ホーンの再設計を行った。また超伝導受信器の偏波面を90度回転させることにより、ほぼ設計通りのビームを得ることができた。受信器単体の雑音温度は約75K(DSB)。現時点では伝送系内の光路長変調器による損失が約0.4dBとやや大きいが、この損失を含んだシステム雑音温度でも約100K(DSB)と世界トップクラスの性能を達成している。この受信器システムはH20年度にアタカマ高地に設置し、試験観測を行う。
アタカマ高地における観測では、今年度は4月から7月にかけてH_2^<18>Oの連続観測を行ったが、年度途中で音響光学型分光計のレーザーダイオードの発振が不安定になる現象が頻発した。そこで、レーザーの発振強度、波長の時間変化の自動測定システムを作成し、発振モードの安定したダイオードのみを抽出し観測に使用するようにした。また、今後の同様の障害発生に備え、分光計のブラッグセルからの0次光を光スペアナでリアルタイムモニターすることにより、レーザーの発振状態を常時チェックし、レーザーが不安定な状態に取得したデータを除外できるようにした。
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