紫外線オゾンレ-ザ-レ-ダ-におけるソ-ラ-ブラインド効果の研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63460141
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 前田 三男 九州大学, 工学部, 教授 (80037910)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本田 親久 九州大学, 総合理工学科, 助教授 (20037881) ; 内海 道弘 九州大学, 工学部, 助手 (10213430)
• Keywords: オゾン層 / レ-ザ-レ-ダ- / ライダ- / ソ-ラ-ブラインド効果 / エキシマ-レ-ザ- / 差分吸収ライダ-

Research Abstract

1.研究の目的
強力な紫外線レ-ザ-であるエキシマ-レ-ザ-を利用した差分吸収型オゾンレ-ザレ-ダ-(ライダ-)は、高層のオゾン密度分布を地上から精度良く計測する方法として大変有効で、各地で大型ライダ-システムが建設されている。本研究の目的は、成層圏オゾンによって昼間の観測時のSN比劣化を防ぐのに有効なソ-ラ-ブラインド効果についての理論的・実験的な評価を行ない、それを利用して全日観測可能なコンパクトで可搬のオゾンライダ-システムを試作するものである。
2.研究の成果
(1)ソ-ラ-ブラインド効果を評価する際の基本となる空の放射スペクトルを、理論と実測の両面から求め、ソ-ラ-ブラインドフィルタ-としては回折格子分光器が使用できることを確かめた。
(2)ライダ-方式にもとずくSN比の評価式を用いて、オゾンライダ-における最適送信波長や、測定可能距離などについて考察した。
(3)可搬型オゾンライダ-を試作するために、くり返し60Hz、出力300mJのコンパクトなKrFレ-ザ-と、口径250mmのツイン望遠鏡と二波長同時受光系を開発した。
(4)上述の装置を用いて、一昼夜にわたるオゾン計測のフィ-ルド実験を行ない、高度3kmまでのオゾン密度分布の変化を計測した。
(5)シミュレ-ションコ-ドを用いて、本機のエヤボ-ンライダ-としての性能を評価し、高度3kmから上下方向にオゾン計測を行なえば、地上より10kmの範囲に測定域が拡大されることを示した。

Research Products

• [Publications] Takashi Shibata 他: "Spectral Analysis of Vertical Temperature Profiles Observed by a Lidar in the Upper Stratosphere and the Lower Mesosphere" Journal of the Meteorological Society of Japan. 66. 1001-1005 (1988)
• [Publications] 柴田隆 他: "可搬型オゾンライダ-用小型エキシマ-レ-ザ-の開発" 九州大学工学集報. 61. 631-637 (1988)
• [Publications] 柴田隆 他: "紫外線ライダ-におけるソ-ラ-ブラインド効果" レ-ザ-研究. 16. 318-327 (1988)
• [Publications] Takashi Shibata 他: "Simulated UV Lidar Observations of the Springtime Antarctic Ozone" Journal of Geomag.Geoelectr.41. 303-316 (1989)
• [Publications] 柴田隆 他: "紫外線差分吸収ライダ-による上部対流圏・下部成層圏のオゾン観測" 九州大学工学集報. 62. 99-105 (1989)