2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24540482
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| Research Institution | Japan Aerospace Exploration Agency |
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Principal Investigator |
今村 剛 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (40311170)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 惑星大気 / 電波掩蔽 / 金星 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の電波掩蔽観測のデータ解析では電波を1本の光線として扱う幾何光学解法が用いられてきたが、複数の異なる経路の電波が同時に受信器に届くマルチパスを正しく扱えないこと、回折効果により高度分解能が制限されること、が難点であった。これらを解決する新たな手法として、受信信号の位相と振幅の時系列データ全体を同時にスペクトル解析する電波ホログラフィ法を、惑星大気の電波掩蔽データに適用した。 具体的にはホログラフィ法の一つであるFull Spectrum Inversionを欧州の金星探査機Venus Express電波掩蔽のオープンループデータに適用すべく、地球大気のGPS電波掩蔽のために開発されたアルゴリズムをもとにソフトウェアを開発した。その結果、従来の幾何光学解法とよく似た鉛直大気構造が得られ、そこには幾何光学解法よりも細かな（鉛直スケール～100m）構造が見られた。得られた高分解能温度プロファイルをスペクトル解析した結果から、新たに見いだされた微細構造は内部重力波によって作られた実際の大気構造であるという確証が得られた。そこでこれまでにVenus Expressによって得られた多くの観測データにこの手法を適用し、地球大気において飽和重力波に典型的に観察されるマイナス3乗の冪乗の波数スペクトルが金星でも存在すること、パワーは高緯度ほど大きいこと、が明らかになった。これは金星の重力波の散逸過程と重力波スペクトルの普遍性に迫る世界初の成果である。また、マルチパスの影響をうまく除けた結果として対流圏界面（高度65km付近の雲頂付近）の詳細な温度構造も明らかとなり、とくに圏界面において負の温度減率から逆転層に転じるところで従来考えられていたよりも鋭い温度極小が見られることがわかった。これは雲からの熱放射による放射冷却や雲頂のエアロゾルのスケールハイトについて新たな制約を与えるものである。
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[Journal Article] Outflow structure of the quiet Sun corona probed by spacecraft radio scintillations in strong scattering2014
Author(s)
57.Imamura, T., M. Tokumaru, H. Isobe, D. Shiota, H. Ando, M. Miyamoto, T. Toda, B. Häusler, M. Pätzold, A. Nabatov, A. Asai, K. Yaji, M. Yamada, M. Nakamura
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 788
Pages: 117(10pp)
DOI
Peer Reviewed
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