2021 Fiscal Year Research-status Report
レーダー・音波併用気温プロファイル測定システム（RASS)の高機能化
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18K03741
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
津田 敏隆 京都大学, 生存圏研究所, 研究員 (30115886)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢吹 正教 京都大学, 生存圏研究所, 特定研究員 (80390590)
橋口 浩之 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (90293943)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | RASS / 気温プロファイル / 赤道大気レーダー（EAR） / ウィンドプロファイラー / 熱帯大気 / 対流圏界面 / GPS電波掩蔽 / 上部対流圏・下部成層圏（UTLS） |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、熱帯域の上部対流圏・下部成層圏(UTLS)における気温プロファイルを、赤道大気レーダー(EAR)を用いたRASSにより、数分及び150mの時間・高度分解能で、晴天・降雨や昼夜を問わず連続観測し、大気擾乱の特性を解明する。RASSの重要な要素技術は高出力の音波発射装置である。これまでに使用した(a)機械式変調器と圧縮空気及び理想的ホーンを用いる方式（SPL[Sound Pressure Level];145dB）、(b)市販の（バッフル付き）ウーファースピーカを用いたバックファイア型2種（SPL；100～110B）、(c)独自設計の折り畳みホーンに市販ウーファースピーカを内蔵した方式（SPL；135dB）、(d)通信用オフセットパラボラを転用したホーン、の4形式を音波出力性能、コスト、操作性等を評価した。本研究で行うEAR-RASSでは(c)を主とし、(b)を補助的に使用している。
一方、昨年度に熱帯域UTLSの気温構造と変動特性に関するレビュー論文（Scherllin-Pirscher et al., J.Climate, 2021）を公表したことを踏まえて、さらに、(1)熱帯域の対流圏界面付近の気温変動、及び(2)対流圏擾乱と高度70-110km付近のMLT(Mesosphere-Lower Thermosphere)領域の力学過程の関連に注目し次年度にかけて研究を進めている。特に、(1)では、対流圏界面で局所的低温となり大気安定度が急激に高度変化すること、その温度構造が大気波動（赤道ケルビン波、大気重力波等）の影響で時間高度変動すること、また気候変動（温暖化、火山噴火等）により長期変動することを対象とし、(2)では、対流圏の積雲対流・降雨量に起因する大気波動が超高層のMLT領域にも影響を与え、準２年周期等の特異な相関を示すことなどを解明する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2021年度の中頃に新型コロナ禍が収束しかけたため、2－3月頃にEAR-RASS実験を検討したが、年末以降に状況が急激に悪化し、海外渡航が制限されたため、年度内に現地で実験を行えなかった。EAR-RASS観測の主要技術である音波発射器の検討等を行ったが、フィールド観測の実行は遅れている。
一方、国内で行える研究として、前年度に引き続きUTLS領域における気温変動特性の総括的研究を進展させた。特に、地球環境変化が起こっている地表付近と成層圏（中層大気）とを接合する重要な役割を果たしている対流圏界面の気温構造と擾乱特性に着目した。赤道域で対流圏界面の気温を連続観測できる（ほぼ唯一の）ユニークな観測手段であるEAR-RASSに関する今後の観測指針としてまとめる予定である。また、対流圏における特徴的な激しい擾乱現象が、その上部の中層大気さらにMLT領域に影響を与えていること（赤道大気上下結合）について、これまでに取得した観測データや論文公表した独自の結果等をもとに総括的な検討を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナ禍による渡航制限により、2020－2021年度の2年間にわたり、インドネシアの西スマトラ州に出張し、EAR-RASS実験を行うことができなかった。既に準備している観測機器等の耐用年数を考慮すると、EAR-RASS実験を実行しうるのは2022年度限りであると判断し、研究期間をさらに1年に限り延長することとした。
2022年度も、少なくとも前期は、新型コロナ禍の状況が好転する見通しが立たないため、EAR-RASS観測は年度後半（10月以降）に計画する。一方、「研究実績」「進捗状況」で述べたように、これまでの研究成果をもとに赤道域の対流圏～成層圏（中層大気）～MLT領域における大気擾乱の力学的結合過程に関する総括を行い、本研究を完結することを予定している。
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| Causes of Carryover |
新型コロナ禍による渡航制限により2021年度も海外出張ができなかったため、実験計画を先送りし、2022年度の後半にインドネシアに出張する。また、研究成果のまとめとして、熱帯域における広い高度範囲にまたがる大気擾乱に関する総括的な論文を公表する。これらのために繰り越した予算を執行することを予定している。
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Research Products
(1 results)
