2009 Fiscal Year Annual Research Report
ライダーを活用した中層・超高層大気結合の協同観測-乱流圏界面の解明に向けて-
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21340141
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| Research Institution | National Institute of Polar Research |
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Principal Investigator |
中村 卓司 National Institute of Polar Research, 研究教育系, 教授 (40217857)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 衛 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (20210560)
阿保 真 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (20167951)
江尻 省 国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (80391077)
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| Keywords | ライダー / 中間圏下部熱圏 / 可搬型 / 共鳴散乱 / 光電波観測 |
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| Research Abstract |
超高層大気と中層大気の相互作用は、大気温度・大気組成・イオン組成などの変動を観測可能な共鳴散乱ライダー観測をレーダーや大気光観測、イオノゾンデやロケットなどの地上及び飛翔体観測に加えることで、これまで観測できなかった種々の物理過程を明らかにすることができると期待される。本計画では、中層大気と超高層大気の結合領域で起こる、大気不安定構造とそれに伴う鉛直混合過程やオーバーターニング、ダブルピーク現象、スポラディック層など、これまで断片的に見られてきた諸現象について、ライダーを加えた光・電波の協同観測でを詳解し、乱流圏界面の解明の手がかりを探る事を目的とする。
1)協同観測のデータ解析これまでの観測データを解析して中層・超高層大気境界での物理現象を調べた。高緯度から中・低緯度での観測データについて、ライダーによる温度、組成変動のデータとレーダー、イメージャデータを用いて、変動とその原因を探った。その結果、南極での磁気嵐によるNa層の減少、中緯度での大気潮汐波による層構造の変動、大規模な混合現象、大気重力波の構造の3次元的解明や運動量輸送、大気光発光層の変動など多くの知見を得た。
2)可搬型ライダーの開発・整備中間圏から下部熱圏の超高層大気下部を観測するライダーでも散乱断面積が極めて大きい共鳴散乱ライダーについて移動観測システムの検討を行った。その結果、まず首都大の所有するNaライダー用のレーザーを改良してCa+イオンの観測を行うレーザーを開発してMUレーダーとの同時観測を行う目標をたて科学的および技術的両面からシステムの検討を行った。
3)拠点観測の実施ライダーを活用した国内での拠点観測を実施するために、移動用プラットフォームを開発した。当初の計画は半固定と移動用を開発する予定だったが、この計画を発展させ機動性に富むコンテナラボを開発することとして実際に制作を行った。
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