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2014 Fiscal Year Research-status Report

極域におけるVLF帯送信電波を用いた下部電離層擾乱に関する研究

Research Project

Project/Area Number 25400477
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

芳原 容英  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (10303009)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 土屋 史紀  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10302077)
山岸 久雄  国立極地研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (20132714)
岡田 雅樹  国立極地研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (40270425)
湊原 哲也  津山工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (70521772)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
KeywordsVLF帯送信電波 / 下部電離層擾乱 / 昭和基地 / 極域 / 粒子降下 / 雷活動 / ガンマ線フレア / 波動・粒子相互作用
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、(1)観測ハードウェアおよびソフトウェアの完成、(2)観測システムの国内でのテスト観測と調整(3)南極昭和基地での機材設置と観測の開始 が実施された。詳細を以下に述べる。

まず(1)では、クロスループアンテナのプリアンプおよび、メインアンプが完成した。また、対応する観測ソフトウェアも完成した。次に(2)では、H26年9月に電通大菅平宇宙電波観測所にて、南極派遣される観測隊員とともにクロスループの設営、南極設置予定の観測システムを立ち上げ、テスト観測を実施した。その結果、国内外での VLF送信局電波が正常に受信され、データが取得される事が確認された。さらに(3)では、H27年度初頭に、本観測システムが南極昭和基地に到着し、設置予定場所に展開し、テスト観測を開始した。その結果、複数のVLF送信局からの電波が受信できている事が確認された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実施計画に沿って、観測機材が昭和基地に到着し、実際に観測が開始され、まずはVLF送信電波が無事に受信できる事が確認されたので、設置年度に遅れが出たものの研究はほぼ順調に進んでいると言える。

Strategy for Future Research Activity

以下の2つの事項が上げられる。
(1)南極での観測継続によるデータの蓄積
(2)データの解析及び初期観測結果の発表
まず、(1)に関しては、現在のテスト観測フェーズから定常観測に移行する。そのために、観測データ(周波数、日変化パターンとループからの出力の成分比)から、受信されている送信局の同定を行う。その上で、観測成分(どちらのループアンテナを使用するか)を決定する。また、昭和基地からのデータの転送方法も考慮して観測のサンプリングレートも調整する。次に(2)では、研究計画に沿って、磁気圏電磁波動、世界雷活動、高エネルギー天体現象に関連した下部電離層擾乱の調査を実施していく予定である。

Causes of Carryover

理由として、当初の計上額よりもシステムの開発に要した額が少なくなったことと、設置の時期が当初の計画より遅れた事、またスペアのシステムを作成していないために次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

上記の理由に述べられた事項を実施し、年内の計画通りの所要額の執行につとめる。

  • Research Products

    (26 results)

All 2015 2014

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (19 results)

  • [Journal Article] Tsunami-driven ionospheric perturbations associated with the 2011 Tohoku earthquake as detected by subionospheric VLF signals2014

    • Author(s)
      A. Rozhnoi, M. Solovieva, M. Hayakawa, H. Yamaguchi, Y. Hobara, B. Levin and V. Fedun
    • Journal Title

      Geomatics Natural Hazards and Risk

      Volume: * Pages: 287-292

    • DOI

      10.1080/19475705.2014.888100

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ionospheric effects of the Mt. Kirishima volcanic eruption as seen from subionospheric VLF observations2014

    • Author(s)
      A. Rozhnoi, M. Solovieva, M. Hayakawa, A. Rozhnoi, M. Hayakawa, M. Solovieva, Y. Hobara, and V. Fedun
    • Journal Title

      Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics

      Volume: 107 Pages: 54-59

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of tsunami-driven phase and amplitude perturbations of subionospheric VLF signals following the 2010 Chile earthquake2014

    • Author(s)
      A. Rozhnoi, S. Shalimov, M. Solovieva, B. Levin, G. Shevchenko, M. Hayakawa, Y. Hobara, S. N. Walker, and V. Fedun
    • Journal Title

      Journal of Geophysic Research

      Volume: 119 Pages: 5012-5019

    • DOI

      10.1002/2014JA019766

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-point Detection of the ELF Transient Caused by the Gamma Flare of December 27, 20042014

    • Author(s)
      A.P. Nickolaenko, A.Yu. Schekotov, M. Hayakawa, Y. Hobara, G. Satori, J. Bor, and M. Neska
    • Journal Title

      Radiophysics and Quantum Electronics

      Volume: 57 Pages: 125-140

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The origin of spectral resonance structures of the ionospheric Alfvén resonator. Single high-altitude reflection or resonant cavity excitation?2014

    • Author(s)
      E. Fedorov, A. Schekotov, Y. Hobara, R. Nakamura, N. Yagova, M. Hayakawa
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 119 Pages: 3117-3129

    • DOI

      10.1002/2013JA019428

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] X-rays and solar proton event induced changes in the first mode Schumann resonance frequency observed at a low latitude station Agra,India2014

    • Author(s)
      B. Singh, R. Tyagi, Y. Hobara, M. Hayakawa
    • Journal Title

      Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics

      Volume: 113 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.jastp.2014.02.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ground-based observations of the relations between  lightning charge-moment-change and the physical and optical  properties of column sprites2014

    • Author(s)
      R. Yaniv, Y. Yair, C. Price, J. Bor, M. Sato, Y. Hobara, S. Cummer , J. Li, and A. Devir
    • Journal Title

      Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics

      Volume: 107 Pages: 60-67

    • DOI

      10.1016/j.jastp.2013.10.018

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] VLF/LF 帯送信局電波の振幅及び位相情報を用いた地震に伴う下部電離層擾乱の 位置・空間ス ケール同定に関する研究2015

    • Author(s)
      龍田健心、芳原容英、Tamal Basak
    • Organizer
      日本大気電気学会第92回研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] 地震の発震機構と先行 する下部電離層擾乱との関係2015

    • Author(s)
      河野友紀、 龍田健心、芳原容英
    • Organizer
      日本大気電気学会第92回研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] 国際宇宙ステーション GLIMS ミッションにより観測されたホイスラを用いた電離層 F 層の 電子密度推定2015

    • Author(s)
      鈴木克徳、芳原容英、I. R. Linscott、U. S. Inan、佐藤光輝、 高橋幸弘、牛尾知雄、河崎善一郎、森本健志、 山崎敦、 鈴木睦
    • Organizer
      日本大気電気学会第92回研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] 大規模気象擾乱に伴う大気圏電離 圏結合に関する研究2015

    • Author(s)
      松井優磨、芳原容英
    • Organizer
      日本大気電気学会第92回研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] Effects of X-ray solar flare on low-latitude D-region ionosphere evaluated from Very Low Frequency radio signal amplitude analysis2015

    • Author(s)
      T. Basak, Y. Hobara, and S.K. Chakrabarti
    • Organizer
      日本大気電気学会第92回研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] VLF 送信電波 ネットワーク観測を用いた金環日食に伴う下部電離層擾乱領域の同定に関す る研究2015

    • Author(s)
      乾大輝、芳原容英、S. Pal
    • Organizer
      日本大気電気学会第92回研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] JEM-GLIMS ミッションにより観測された雷発光現象と落雷電荷モーメントとの関係2015

    • Author(s)
      柿沼遠方、芳原容英 、牛尾知雄、河崎善一郎、森本健 志、佐藤光輝、山崎敦、鈴木睦
    • Organizer
      日本大気電気学会第92回研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] 人工衛星観 測による全球にわたる雷起源の電磁波特性に関する研究2015

    • Author(s)
      阿部利之、芳原容英、M. Parrot
    • Organizer
      日本大気電気学会第92回研究発表会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [Presentation] Deducing Locations and Electrical Properties of Lightning Discharges by ELF Network Observations in Japan2014

    • Author(s)
      Y. Hobara, M. Hayakawa, and K. Shiokawa
    • Organizer
      URSI GASS
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2014-08-16 – 2014-08-23
  • [Presentation] Spatio-Temporal Characteristics of Subionospheric Perturbations Associated With Annular Solar Eclipse over Japan: Network Observations and Modeling2014

    • Author(s)
      D. Inui, and Y. Hobara
    • Organizer
      URSI GASS 2014
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2014-08-16 – 2014-08-23
  • [Presentation] Simultaneous Observations of Ionospheric Disturbances From VlLF Transmitter Signals and Surface Displacements from Gps Related to Inland Earthquakes over Japan2014

    • Author(s)
      Y. Hobara, R. Miyake, and C.H. Chen
    • Organizer
      URSI GASS 2014
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2014-08-16 – 2014-08-23
  • [Presentation] VLF Subionospheric Disturbances and Causative Lightning Properties by using Ground Observations and ISS GLIMS Mission2014

    • Author(s)
      Y. Hobara, K. Kakinuyma, M. Sato, T. Ushio, T. Morimoto, A. Yamazaki, M. Suzuki, M. Kikuchi, Y. Takahashi, and U. Inan
    • Organizer
      AOGS2014
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [Presentation] 地磁気変動と VLF / LF 帯送信局電波伝搬異常の関連性に関する研究2014

    • Author(s)
      龍田健心、芳原容英、M. A. Balikhin
    • Organizer
      日本大気電気学会第91回研究発表会
    • Place of Presentation
      群馬
    • Year and Date
      2014-07-11 – 2014-07-12
  • [Presentation] Summer Thunderstorm Associated with Cluster of Blue Jets and Starters in Japan2014

    • Author(s)
      T. Suzuki, M. Hayakawa, Y. Hobara, and K. Kusunoki
    • Organizer
      ICAE 2014
    • Place of Presentation
      Oklahoma
    • Year and Date
      2014-06-15 – 2014-06-20
  • [Presentation] Global Lightning and Sprite Measurements from International Space Station2014

    • Author(s)
      T. Ushio, M. Sato, T. Morimoto, M. Suzuki, A. Yamazaki, Y. Hobara, M. Kikuchi, U. Inan, I. Linscott, R. Ishida, Y. Takahashi, Y. Sakamoto, and Z. Kawasak
    • Organizer
      ICAE 2014
    • Place of Presentation
      Oklahoma, USA
    • Year and Date
      2014-06-15 – 2014-06-20
  • [Presentation] Study on lithosphere-atmosphere-ionosphere coupling inferred from the data of GPS surface displacement and ionopheric pe2014

    • Author(s)
      Y. Hobara, R. Miyake, and C.H. Chen
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2014
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [Presentation] VLF subionospheric disturbances and electrical properties of lightning discharges observed by JEM-GLIMS mission2014

    • Author(s)
      K. Kakinuma, Y. Hobara, T. Ushio, M. Sato, Y. Takahashi, and M. Suzuki
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2014
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [Presentation] Identification of seismo - ionospheric signatures by using amplitude and phase information of VLF/LF transmitter waves2014

    • Author(s)
      K. Tatsuta, and Y. Hobara
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2014
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [Presentation] Electrical characteristics of the lightning discharges generating long-recovery VLF events2014

    • Author(s)
      J. Yamashita, and Y.Hobara
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2014
    • Place of Presentation
      Yokohama
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02

URL: 

Published: 2016-05-27  

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