2015 Fiscal Year Annual Research Report
3地点からの全天大気光撮像による極冠域電離圏広域イメージング観測
| Project/Area Number |
26302006
|
|---|
| Research Institution | The University of Electro-Communications |
|---|
Principal Investigator |
細川 敬祐 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (80361830)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田口 聡 京都大学, 理学研究科, 教授 (80251718)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 超高層物理学 / 超高層大気環境 / 地球電磁気 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成 27 年度 10 月からカナダ北部のイウレカにおいて, 全天大気光イメージャの観測を開始した. これにより, 既設の 2 台の全天イメージャ（カナダレゾリュートベイ, ノルウェーロングイヤービイエン）と組み合わせて, 極冠域電離圏環境の広域イメージングを行うことが可能になった.
平成 27 年度は, イウレカでの新規観測の立ち上げを行うとともに, 既設の 2 台のイメージャによる観測データを解析する作業を行った. 新規観測の立ち上げに関しては, 平成 27 年 10 月に研究代表者の細川がイウレカに渡航し, イメージャの設置を完了した. 観測システムには, 日本から衛星インターネット回線を用いてアクセスできるようになっており, 冬期に自動観測を行うことができている. また, レゾリュートベイとロングイヤービイエンに既設のイメージャに関しても, 遠隔制御を行い冬期シーズンの観測を予定通り行うことができている. 既存データの解析に関しては, ロングイヤービイエンのイメージャによって得られたデータに基づいて, ポーラーパッチの形状を詳細に解析し, その輪郭に見られる微細構造がプラズマ不安定によって形成されている可能性を示した. この結果は, Journal of Geophysical Research 誌に受理されている. また, レゾリュートベイイメージャのデータを用いて, 極冠域に見られるオーロラに関する衛星と地上の同時観測事例の解析も行っており, 現在論文を執筆している.
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
光学系, 筐体, 冷却 CCD カメラ, 光学フィルター, コントロール PC からなる全天イメージャシステムを完成させ, 名古屋大学宇宙地球環境研究所においてテスト観測を行った後, 平成 27 年 7 月にカナダのトロントに空輸した. その後, イメージャは協同研究者の Fogal 博士によってイウレカに輸送された. 平成 27 年 10 月に研究代表者の細川がカナダに出張し, イエローナイフで Fogal 博士らと合流し, チャーター機でイウレカに渡航した. イウレカでは, すでに到着していた全天イメージャの設置作業を行った. 10 日間の作業で, 設置から観測データの確認までの全てを行うことができた. また, 観測システムに対して日本から衛星インターネット回線を用いた接続が行えるような設定を行い, 観測状況の確認が行える環境を構築した. 観測は PC による自動制御で行われており, 観測をスタートした 10 月下旬から 3 月上旬までのデータが蓄積されている. これらのデータは, 機器を設置している Pearl 観測施設のエンジニアによってカナダ本土まで輸送され, その後に, ネットワーク経由で日本まで転送されている. 既設の 2 台の全天イメージャ（レゾリュートベイ, ロングイヤービエン）も順調に観測を継続しており, 今後イウレカのデータを組み合わせた極冠域電離圏環境のグローバルイメージングを行っていく予定である.
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成 27 年度にイウレカに設置した全天イメージャのデータ処理を行う. データはトロント大学のサーバーを経由して, 電気通信大学および名古屋大学宇宙地球環境研究所の解析サーバーに転送される. まず, 光学校正時のデータを用いて, 生画像を絶対発光強度に変換する作業を行う. その後で, 全天画像のムービーや南北断面の時系列プロットを作成し, ウェブで公開する.
上記のデータ閲覧用ウェブシステムを用いて, イウレカ, レゾリュートベイ, ロングイヤービイエンの 3 地点で同時にポーラーパッチが観測されている事例を抽出し, 電離圏観測データと相互補完的に組み合わせることで, 1) ポーラーキャップパッチの生成過程の理解: 生成領域の空間分布, 生成に寄与する物理過程の解明, 2) ポーラーキャップパッチの輸送経路の把握: 輸送経路の動的な追跡, 背景対流との関連性の理解, 3) ポーラーキャップパッチの特性変化の把握: 輸送中の特性（密度・空間構造）の時間変化の理解, に取り組む.
10 月後半にイウレカに渡航し, 設置している全天イメージャの観測立ち上げを行う予定である. また, 平成 27 年度に購入したデジタルカメラを設置し, 天候を確認するための観測を行う. これにより, 天候を自動的に判定することができるようになるため, 大規模な統計解析を行うことが可能になる.
|
| Causes of Carryover |
イウレカに観測機器を輸送するための費用を別経費から支出した. また, 研究代表者がイウレカに渡航する際のチャーター機の使用料として約 100 万円を支払うことを想定していたが, チャーター機を協同研究者やイウレカ気象観測所のスタッフと共同で使用することで渡航費が大幅に減額された. これらの理由により残額が生じることとなった.
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度も 10 月に観測機器のメンテナンスのためにイウレカに長期間滞在する必要がある. その期間中の滞在費, およびチャーター機の使用料が高額になることが予想されるため, 前年度未使用額を充当したいと考えている.
|
