Study of relationship between global electric circuit and clouds
Project/Area Number |
21K03679
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 17030:Human geosciences-related
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Research Institution | Chiba University |
Principal Investigator |
大矢 浩代 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (00241943)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鷹野 敏明 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 名誉教授 (40183058)
高橋 幸弘 北海道大学, 理学研究院, 教授 (50236329)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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Keywords | 大気電場 / グローバルサーキット / 雷雲 / 雪雲 / 雷 / 雲レーダー / 気象 |
Outline of Research at the Start |
雷・雷雲等を発電機とする、地表―下部電離圏に形成される地球規模の回路をグローバルサーキットと呼ぶ。その電流は分子イオンによって運ばれており、分子イオンは雲生成に関係しているため、グローバルサーキットが、気候変動に影響する可能性が指摘されている。一方、積乱雲活動と電流の詳細な関係は未だ明らかになっていない。本研究では、世界最高クラスの空間分解能を有するWバンド雲レーダFALCON-Ⅰと、大気電場観測ネットワークを組み合わせた観測システムを構築することで、積乱雲の様相と電流の定量的関係を初めて明らかにし、グローバルサーキットの気候への影響を評価するための基礎的な知見を得ることを目的とする。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、フィールドミルと95 GHz雲レーダFALCON-Iを用いて雷や雷雲がグローバルサーキットに与える影響を明らかにすることである。令和3-5年度に、福島県飯館および宮城県仙台市に、新規で大気電場計を設置し、地表の大気電場の定常観測を開始した。また、Wバンド雲レーダFALCON-Iは、千葉大にて雲の定常観測を問題なく実施できた。これらの観測で以下の成果が得られた。 1.2台の全天カメラを用いて雲底高度と24時間の雲量を推定する方法を提案した。カメラは千葉大学西千葉キャンパスに設置され、雲レーダFALCON-Iおよびライダーとの比較も行った。推定高度の最大誤差率は 8.0 % で、雲レーダとライダの誤差範囲内だった。カメラによる推定高度はライダより高かったが、雨天時も影響を受けにくいことが分かった。また、RGB値を用いたプログラムで夜間も高精度に雲量を検出できることを示した。 2.特定の雷発生時に大気電場の周期性を調べた。結果、大気電場とレーダ反射因子に共通する周期性が見られ、雷雲や降水の影響が示唆された。また、大気電場変動と雷の位置や電流値との関係も確認された。 3.2022年6月3日に千葉市で観測された雷雨について解析したところ、大気電場の変動(03:00-06:00 UT)は遅い変動が主成分で、ピーク時に速い変動が見られた。別の変動(06:00-09:00 UT)は速い変動が主成分で、遅い変動も含んでいた。大気電場の遅い変化は雷雲の動き、速い変化は高度 5 km 以下の雲と降水の影響と考えられる。雷データから、近くの雷ほど大気電場の変動量が大きいことがわかった。 4. 2018年1月22日の千葉での霙の時間帯(08:40-12:30 UT)に、大気電場が46分周期で振動し、正負のピーク時に 10-100 s の短い周期も発生した。大気電場とレーダ反射強度を比較した結果、46分周期の振動は高度 1000-1250 m の雪雲下層の雲粒子の動きによるものと考えられる。
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Report
(3 results)
Research Products
(57 results)
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[Journal Article] Atmospheric and ionospheric waves induced by the Hunga eruption on 15 January 2022; Doppler sounding and infrasound2022
Author(s)
Chum, J., T. Sindelarova, P. K. Knizova, K. Podolska, J. Rusz, J. Baae, H. Nakata, K. Hosokawa, M. Danielides, C. Schmidt, L. Knez, J.-Y. Liu, M. G. Molina, M. Fagre, Z. K.-Joseph, H. Ohya, T. Omori, J. Lastovicka, D. O. Buresova, D. Kouba, J. Urbar, V. Truhlik
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Journal Title
Geophysical Journal International
Volume: 233
Issue: 2
Pages: 1429-1443
DOI
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[Presentation] 3D Reconstruction of Typhoon and Thunderstorm Cloud Top Using Airborne Camera2021
Author(s)
Algodon, M., Y. Takahashi, M. Sato, H. Kubota, T. Ishida, K. Yamashita, E. C. Castro, G. J. P Perez, J. J. Marciano, J. Matsumoto, J. Hamada, K. Tsuboki, and H. Yamada
Organizer
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Organizer
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Algodon, M., Y. Takahashi, M. Sato, H. Kubota, T. Ishida, K. Yamashita, E. C. Castro, G. J. P. Perez, J. J. Marciano, J. Matsumoto, J. Hamada, K. Tsuboki, and H. Yamada
Organizer
American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting 2021
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