2022 Fiscal Year Annual Research Report
表層大気・ガスの特異な挙動の可視化と挙動メカニズムの解明
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19H02383
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
椎名 達雄 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80304187)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | LED / ライダー / 表層大気 / ガス / 挙動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では表層大気・ガスの得意な挙動の可視化と挙動メカニズムの解明を目的に研究を推進した。本研究で開発したLEDライダーは機能化を図り、Mie散乱、Raman散乱および偏光計測に応用を図った。それぞれのライダーの同期計測を行い、粉塵の定量計測ならびに波浪の挙動計測を行った。
波浪計測では偏光計測ライダーを中心にして、波浪の形状を推測すべく、偏光解消比の変化について議論を行なった。Mie散乱ライダーとの同期によって波浪の周期とライダー信号光強度との相関に関しても考察を行なった。Mieライダーでは時間変化に対する波浪エコーの現れ方が変化するように捉えられた。潮汐、風向風速に応じた変化であり、偏光ライダーとの相関を見て状況を解析した。
粉塵計測では、農場から巻き上がる粉塵をモニターした。農地上を狙って観測したMieライダーとその上空1.5m - 2mを狙って観測した偏光ライダーでは風向きによって異なる相関が得られた。風が強くなった際、偏光ライダーの大気エコーは減少し、Mie散乱ライダーの土壌カウントは増えている様子が確認された。これは地表に向けて風が吹き降ろすように局所的な流れたことが想定される。このことは同期して計測したパーティクルカウンタの動向を見ても確認できた。
LEDライダー開発では、新しい短パルス発振回路を開発した。信号対雑音比（SN比）は10dB以上向上し、より遠方のライダーエコーを高い分解能で得られるようになった。
本研究では目的としていた表層大気・ガスの得意な挙動の可視化と挙動メカニズムの解明を大きく前進できた。加えて、LEDライダーのパルス発振回路を新たに開発し、その潜在的な価値を飛躍的に前進できている。この成果は次の研究課題（基盤研究B 23H01645）へと引き継ぎ、表層大気・ガスの乱流場の挙動メカニズム解明へと発展させる。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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