北方圏における地球環境変動に関する共同研究

• Project/Area Number: 08045020
• Research Category: Grant-in-Aid for international Scientific Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: University-to-University Cooperative Research
• Research Field: Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 田中 正之 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90004340)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SENTMAN D.D. アラスカ大学, 地球物理学研究所, 助教授 ; 大竹 政和 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60203816) ; 坂野井 健 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80271857) ; 佐藤 春夫 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80225987) ; 福西 浩 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90099937) ; 吉本 和生 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10281966) ; 長谷川 昭 東北大学, 理学部, 教授 (40004460) ; 高橋 幸弘 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50236329) ; WYSS M. アラスカ大学, 地球物理学研究所, 教授 ; MUCNUTT S.R. アラスカ大学, 地球物理学研究所, 教授 ; STRINGER W.J アラスカ大学, 地球物理学研究所, 助教授 ; BISWAS N.N. アラスカ大学, 地球物理学研究所, 教授 ; HANSEN R.A. アラスカ大学, 地球物理学研究所, 教授 ; SHAW G.E. アラスカ大学, 地球物理学研究所, 教授 ; BENNER R.L. アラスカ大学, 地球物理学研究所, 教授 ; STAMNES K. アラスカ大学, 地球物理学研究所, 教授 ; 田口 真 国立極地研究所, 南極圏環境モニタリング研究センター, 助教授 (70236404) ; AKASOFU S.ーI アラスカ大学, 地球物理学研究所, 所長 ; DEEHR C.S. アラスカ大学, 地球物理学研究所, 教授 ; 青木 周司 東北大学, 理学部, 助教授 (00183129) ; 早坂 忠裕 東北大学, 理学部, 助教授 (40202262) ; 川村 宏 東北大学, 理学部, 教授 (40169769) ; 中澤 高清 東北大学, 理学部, 教授 (30108451) ; SMITH R.W. アラスカ大学, 地球物理学研究所, 教授 ; 渡部 重十 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90271577) ; 花輪 公雄 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40142921)
• Project Period (FY): 1996 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥6,800,000 (Direct Cost: ¥6,800,000); Fiscal Year 1998: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 1997: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 1996: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 北極圏 / 地球環境 / オーロラ / オゾン層 / 地震観測 / アラスカ / 雷放電 / 北方圏 / 地球環境変動

Research Abstract

東北大学理学部・同理学研究科とアラスカ大学フェアバンクス校との部局間協定にもとづき、本年度の北方圏における地球環境変動に関する共同研究は、(1)オーロラと超高層大気の研究、(2)雷放電発光現象の研究、(3)成層圏オゾン層の研究、(4)地震・火山の研究を中心に行なった。まず、(1)オーロラと超高層大気の研究では、通信総合研究所が開発したプロトンオーロライメージャーを1999年2月にアラスカ大学地球物理学研究所ポーカーフラット観測所に設置し観測を行った。さらに昼側カスプ領域のオーロラのロケット・地上同時観測のために東北大学のプロトンオーロライメージャーを1月にノルウェー・スバールバルに設置し、共同観測を実施した。これらの観測から得られたデータの共同解析を現在行っている。(2)雷放電発光現象の研究では、1998年7月〜8月にコロラドでスプライト・エルブス発光現象の共同観測を実施した他、1998年5月にアラスカ大学より1名を招へいし、1997年度に得られた雷発光現象データの共同解析を行った。(3)成層圏オゾン層の研究では、1997年2月〜5月の間にポーカーフラットで東北大学のレーザーヘテロダイン分光計を用いて実施したオゾン、一酸化二窒素、メタン観測のデータとADEOS衛星データの比較を行った。(4)地震・火山の研究では、アラスカ大学地震観測ネットワークで得られたデータと東北大学地震観測ネットワークで得られたデータの共同解析を実施し、発震メカニズムや地震予知のための研究を行った。

Research Products

• [Publications] Nakamura,T.,T.Tsuda,H,Miyagawa,Y.Matsushita,H.Fukunishi,Y.Takahashi,Y.Yamada: "Propagation directions of gravity wave patterns observed in OH CCD images during the SEEK campaign" Geophys.Res.Lett.25・11. 1793-1796 (1998)
• [Publications] Kawamura,H.,P.M.Wu: "Formation mechanism of the Japan Sea Proper Water in the flux center off Vladivostok" J.Geophys.Res.103. 21611-21622 (1998)
• [Publications] Matsumoto,S.,K.obara,A.Hasegawa: "Imaging P-wave scatterer distribution in the focal area of the 1995 M7.2 Hyogo-ken Nanbu(Kobe)Earthquake" Geophys.Res.Let.25. 1439-1442 (1998)
• [Publications] Inui,T.,K.Takeuchi,K.Hanawa: "A numerical investigation of the subductyion process in response to an abrupt intensification of the westerlies" J.Phys.Oceanogr. (In press). (1999)
• [Publications] Yasuda,T.,K.Hanawa: "Composite analysis of North Pacific subtropical mode water properties with respect to the strength of the wintertime East Asian monsoon" J.Oceanogr.(In Press). (1999)
• [Publications] Hayasaka,T.,Y.Meguro,Y.Sasano,T.Takamura,: "Stratification and size distribution of aerosols retrieved from simultaneous measurements with lidar,sunphotometer and aureolemeter" Appl.Opt.37. 961-970 (1998)
• [Publications] Hayasaka,T.,Y.Meguro,Y.Sasano,T.Takamura: "Optical Properties of Aerosols Derived from Simultaneous Measurements with Lidar,Sunphotometer and Aureolemeter" Appl.Opt.(In Press). (1999)
• [Publications] Kuji,M.,T.Hayasaka,N.Kikuchi,T.Nakajima,M.Tanaka: "The retrieval of the optical thickness and effective particle radius of low-level marine clouds by NOAA/AVHRR data" J.Appl.Meteor.(In Press). (1999)
• [Publications] Akasofu,S.-I.,Y.Kamide: "Toward a closer integration of magnetospheric research:magnetospheric currents inferred from ground-based magnetic data" J.Geophys.Res.103・A7. 14939-14958 (1998)
• [Publications] Shaw,G.E.,R.L.Benner,W.Cantrell,A.D.Clarke: "On the regulation of climate:a sulfate particle feedback loop involving deep convection" Clim.Change. 39・1. 23-33 (1998)
• [Publications] Wyss,M.,A.H.Martirosyan: "Seismic quiescence before the M7,1988,Spitak earthquake,Armenia" Geophys.J.Int.134・2. 329-340 (1998)
• [Publications] Garces,M.A.,R.A.Hansen: "Waveform analysis of seismoacoustic signals radiated during the fall 1996 eruption of Pavlof volcano,Alaska" Geophys.Res.Lett.25・7. 1051-1054 (1998)
• [Publications] Wescott,E.M.,D.D.Sentman,M.J.Heavner,D.L.Hampton,W.A.Lyons,T.Nelson: "Observations of columniform' sprites" J.Atmos.Sol.-Terr.Phys.60・7-9. 733-740 (1998)
• [Publications] Wescott,E.M.,D.D.Sentman,M.J.Heavner,D.L.Hampton,O.H.Vaughan Jr.: "Blue jets:their relationship to lightning and very large hailfall,and their physical mechanisms for their production" J.Atmos.Sol.-Terr.Phys.30・7-9. 713-724 (1998)
• [Publications] Deehr,C.S.,D.A.Lorentzen,F.Sigernes,R.W.Smith: "Dayside auroral hydrogen emission as an aeronomic signature of magnetospheric boundary layer processes" Geophys.Res.Lett.25・12. 2111-2114 (1998)
• [Publications] Smith,R.W.,G.Hernandez,R.G.Roble,P.L.Dyson,M.Conde,R.Crickmore,M.Jarvis: "Observation and simulations of winds and temperatures in the Antarctic thermosphere for August 2-10,1992" J.Geophys.Res.103-A5. 9473-9480 (1998)
• [Publications] T.Nakazawa, S.Morimoto, S.Aoki and M.Tanaka: "Temporal and spatial variations of the carbon isotopic ratio of atmospheric carbon dioxide in the western Pacific region" Journal of Geophysical Research. 102. 1271-1285 (1997)
• [Publications] Yoshimoto, K., H.Sato and M.ohtake: "Short-wavelength crustal heterogeneities in the Nikko area, central Japan, revealed from the three-component seismogram envelope analysis" Phys. Earth Planet. Inter.104. 63-73 (1997)
• [Publications] Yoshimoto, K., H.Sato and M.Ohtake: "Three-component seismogram envelope synthesis in randomly inhomogeneous semi-infinite media based on the single scattering approximation" Phys. Earth Planet. Inter.104. 37-61 (1997)
• [Publications] Nakahara, H., T.Nishimura, H.Sato, and M.Ohtake: "Seismogram envelope inversion for the spatial distribution of high-frequency energy radiation on the earthquake fault : Application to the 1994 far east off Sanriku earthquake (Mw=7.7)" J. Geophys. Res.103. 855-867 (1998)
• [Publications] Hasegawa, A., A.Yamamoto, M.Umino, S.Miura, S.Horiuchi, D.Zhao, and H.Sato: "Seismic activity and deformation process of the overriding plate in the northeastern Japan subduction zone" Tectonophysics. (subnitted).
• [Publications] H.kawamura and P.Wu: "Formation mechanizm of the Japan sea proper water in the flux surface off Vladivostok" Journal of Geophysical Research. (in Press).
• [Publications] Suga, T., Y.Takei and K.Hanawa: "Thermostad distribution in the North Pacefic subtropical gyre : the Subtropical Mode Water and the Central Mode Water." J.Phys.Oceanogr.27. 140-152 (1997)
• [Publications] Morioka, A., F.Tsuchiyama and H.Misawa: "Modulation of jovian electrons by the solar wind" Adv. Space Res.20. 205-208 (1997)
• [Publications] S.-I.Akasofu: "Search for the ″unknown″ quantity in the solar sind : A personal account" Journal of Geophysical Research. 101. 10531-10540 (1996)
• [Publications] A.T.Weatherwax, J.LaBelle, M.L.Trimpi, R.A.Trenmann, J.Minow, C.Deehr: "Statisfical and case studies of radio emissions observed near 2fce and 3fce in the auroral zone" Journal of Geophysical Research. 100. 7745-7757 (1995)
• [Publications] D.D.Sentman, D.A.Ehring: "Midlatitude defection of ELF whistlers" Journal of Geophysical Research. 99. 2183-2190 (1994)
• [Publications] D.Gillard, M.Wyss, P.Okubo: "Type of faulting and orientation of stress and strain as a function of space and time in Kilauea's south flank, Hawaii" Journal of Geophysical Research. 101. 16025-16042 (1996)
• [Publications] C.M.Jodwalis, R.L.Benner: "Sulfur gas fluxes and horizontal in homogeneities in the marine boundary layer" Journal of Geophysical Research. 101. 4393-4401 (1996)
• [Publications] D.M.Suszcynsky, R.Roussel-Dupre, G.Shaw: "Ground-Based search for X rays generated by thunderstorms and lightning" Journal of Geophysical Research. 101. 23505-23516 (1996)
• [Publications] D.M.Suszcynsky, R.Roussel-Dupre, G.Shaw: "Ground-Based search for X rays generated by thunderstorms and lightning" Journal of Geophysical Research. 101. 23505-23516 (1996)J.Slusser, K.Hammond, A.Kylling, K.Stamnes, L.Perliski, A.Dahlback, D.Anderson, R.Demajistre:
• [Publications] "Comparison of air mass computations" Journal of Geophysical Research. 101. 24655-24659 (1996)
• [Publications] W.Sun, Y.Kamide, S.-I Akasofu: "Substorm current in the equatorial plane of the magnetosphere declared from ground-based magnetometer chain records" Journal of Geophysical Research. 101. 24655-24659 (1996)
• [Publications] G.Hernandez, J.M.Forbes, R.W.Smith, Y.Portnyagin, J.F.Booth, N.Makarov: "Simultaneous mesospheric wind measurements near South Pole by optical and meteor redar methods" G.R.L.23. 1079-1082 (1996)
• [Publications] P.M.Kintner, J.Bonnell, R.Arnoldy, K.Lyneh, C.Pollock, T.Moore, J.Holtet, C.Deehr, H.Stenbaek-Nielsen, R.Smith J.Olson J.Moen: "The SCIFER experiment" G.R.L.23. 1865-1868 (1996)
• [Publications] Fukunishi,H.,Y.Takahashi,M.Kubota,K.Sakanoi,U.S.Inan,and W.A.Lyons.: "Elves : lighting-induced transient luminous events in the lower ionosphere" Geophysical Research Letters. 23. 2157-2160 (1996)