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EISCATレーダーに呼応した観測と数値モデリングによる極域大気潮汐波の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14340146
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 超高層物理学
研究機関国立極地研究所

研究代表者

麻生 武彦  国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (10026255)

研究分担者 宮原 三郎  九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (70037282)
村山 泰啓  独立行政法人情報通信研究機構, 電磁波計測部門・北極域国際共同研究グループ, グループ長 (00359001)
佐藤 薫  国立極地研究所, 研究教育系, 助教授 (90251496)
堤 雅基  国立極地研究所, 研究教育系, 助手 (80280535)
行松 彰  国立極地研究所, 研究教育系, 助手 (70260007)
國武 学  独立行政法人情報通信研究機構, 電磁波計測部門・宇宙天気システムグループ, 主任研究員 (30359012)
山岸 久雄  国立極地研究所, 研究系, 教授 (20132714)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
2004年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2003年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2002年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
キーワードEISCATレーダー / 大気潮汐波 / 流星レーダー / 数値モデリング / 中層大気・熱圏 / GCM / プラネタリー波 / 重力波 / 大気光・オーロラ光学観測 / 大気潮汐波・重力波 / 中層大気 / 電磁圏ダイナミックス / オーロラ大気光トモグラフィ
研究概要

EISCATをはじめとするレーダー観測と数値モデリングを両輪とする極域大気潮汐波の研究から(1)EISCATレーダーによる長期間極域潮汐波キャンペーン観測で、高度方向の位相値が流星レーダーとつながること、SSRレーダーのPMSEエコーによる潮汐比較解析もほぼ良い対応がみられることなど種々の知見を得た。(2)スバルバールとトロムソ流星レーダー連続観測から潮汐波のクライマトロジーや一日周期潮汐の緯度構造や季節変化が高緯度(1,-2)モードと矛盾しないこと、風速のパワースペクトルが、半日周期成分近傍にピークを持ち、GCMモデルとも対応すること、ポーカーフラットMFレーダーを含む極域MLT領域の一日・半日周期成分の季節変動について、半日周期の秋季の振幅増大は、線形理論の範囲内で背景場の変動から説明できる可能性等を明らかにした。(3)ポーカーフラットMFレーダーとトロムソ流星レーダーのモード解析から、ノンマイグレーティング半日周期成分の夏季の卓越が、南半球と異なり北半球では顕著でなく、これが冬極下層でのプラネタリー波活動度の南北非対称性とモデル計算で示される当該成分の反対半球への伝播と符合するとした。(4)SuperDARN HFレーダーによる流星風観測で、オーバーサンプリング等による良質のデータ取得を可能とした。(5)南極MFレーダー等で、8,6時間潮汐成分の水平波数解析等を行い、また重力波による大気温度変動の検出を試み、重力波と潮汐波の相互作用研究の可能性を示した。(6)中層大気循環モデルから、極域下部熱圏で卓越する東西波数1の西進半日潮汐波の励起機構や高度100km付近の東西波数0と西進東西波数2の1日潮汐波に、やはり冬半球の下層に卓越する東西波数1の定常プラネタリー波がかかわっていること、MLT領域マイグレーティング一日潮汐と重力波の相互作用で、重力波は潮汐を強める場合と弱める場合があることなどが分かった。(7)極地研大気潮汐モデル結果の検討を行いノンマイグレーティング半日潮汐の反対半球伝播や、8時間気潮汐では反対称(3,4)モードが高高度で卓越し、GCMモデルの結果とも対応すること、米国国立大気研究センターのWACCMモデルとの比較検討の共同研究は、流星レーダー観測による溯汐波の年変化がモデルと差異を持つことなどを示した。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] A comparison of MLT neutral winds as determined by meteor and middle frequency radar at 70゜N2005

    • 著者名/発表者名
      Hall, C.M., T.Aso, M.Tsutsumi, S.Nozawa, A.H.Manson, C.E.Meek
    • 雑誌名

      Radio Sci. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A comparison of meteor and middle frequency radar kilometer scale MLT dynamics at 70゜N2005

    • 著者名/発表者名
      Hall, C.M., T.Aso, M.Tsutsumi, S.Nozawa, C.E.Meek, A.H.Manson
    • 雑誌名

      J.Atmos.Solar-Terr.Phys. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A comparison of MLT neutral winds as determined by meteor and middle frequency radar at 70°N2005

    • 著者名/発表者名
      Hall, C.M., T.Aso, M.Tsutsumi, S.Nozawa, A.H.Manson, C.E.Meek
    • 雑誌名

      Radio Sci. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A comparison of meteor and middle frequency radar kilometer scale MLT dynamics at 70ーN2005

    • 著者名/発表者名
      Hall, C.M., T.Aso, M.Tsutsumi, S.Nozawa, C.E.Meek, A.H.Manson
    • 雑誌名

      J. Atmos. Solar-Terr. Phys. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tides near the Arctic summer mesopause during the MaCWAVE/MIDAS summer program2005

    • 著者名/発表者名
      Singer, W., R.Latteck, P.Hoffman, B.P.Willimas, D.C.Fritts, Y.Murayama, K.Sakanoi
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-instrument derivation of 90 km temperature over Svalbard (78°N 16°E2004

    • 著者名/発表者名
      Hall, C.M., T.Aso, M.Tsutsumi, J.Hoffner, F.Sigernes
    • 雑誌名

      Radio Sci. 39

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Longitudinal and latitudinal variations in dynamic characteristics of the MLT (70-95km) :a study involving the CUJO network2004

    • 著者名/発表者名
      Manson, A.H., C.E.Meek, T.Chshyolkova, S.K.Avery, D.Thorsen, J.W.MacDougall, W.Hocking, Y.Murayama, K.Igarashi, S.P.Namboothiri, P.Kishore
    • 雑誌名

      Ann.Geophys. 22(2)

      ページ: 347-365

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Arctic and Antarctic polar mesosphere summer echoes observed with oblique incidence HF radars : analysis using simultaneous MF and VHF radar data2004

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, T., S.Nozawa, M.Tsutsumi, N.F.Arnold, N.Nishitani, N.Sato, A.S.Yukimatu
    • 雑誌名

      Ann.Geophys. 22(12)

      ページ: 4049-4059

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Monthly mean climatology of the prevailing winds and tides in the Arctic mesosphere/lower thermosphere2004

    • 著者名/発表者名
      Portnyagin Y.T., T.V.Solovjova, N.A.Makarov, E.G.Merzlyakov, A.H.Manson, C.E.Meek, W.Hocking, N.Mitchell, D.Pancheva, P.Hoffman, W.Singer, Y.Murayama, K.Igarashi, J.M.Forbes, S.Palo, C.Hall, S.Nozawa
    • 雑誌名

      Ann.Geophys. 22

      ページ: 3395-3410

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] An overview of the terdiurnal tide observed by polar radars and optics2003

    • 著者名/発表者名
      Aso, T.
    • 雑誌名

      Adv.Polar Upper Atmos.Res. 17

      ページ: 167-176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observations of a nonmigrating component of the semidiurnal tide over Antarctica2003

    • 著者名/発表者名
      Murphy, D.J., M.Tsutsumi, D.M.Riggin, G.O.L.Jones, R.A.Vincent, M.E.Hagan, S.K.Avery
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 108(D8)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] MF radar observations of seasonal variability of semidiurnal motions in the mesosphere at high northern and southern latitudes2003

    • 著者名/発表者名
      Riggin, D.M., C.K.Meyer, D.C.Fritts, M.J.Jarvis, Y.Murayama, W.Singer, R.A.Vincent, D.J.Murphy
    • 雑誌名

      J.Atmos.Solar-Terr.Phys. 65(4)

      ページ: 483-493

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Longitudinal variations of amplitudes of diurnal tides in the MLT region simulated by a general circulation model2003

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, M., S.Miyahara
    • 雑誌名

      Adv.Space Res. 32(9)

      ページ: 1751-1757

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An overview of the terdiurnal tide observed by polar radars and optics.2003

    • 著者名/発表者名
      Aso, T.
    • 雑誌名

      Adv. Polar Upper Atmos. Res. 17

      ページ: 167-176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observations of a nonmigrating component of the semidiurnal tide over Antarctica.2003

    • 著者名/発表者名
      Murphy, D.J., M.Tsutsumi, D.M.Riggin, G.O.L.Jones, R.A.Vincent, M.E.Hagan, S.K.Avery
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. 108(D8)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] MF radar observations of seasonal variability of semidiurnal motions in the mesosphere at high northern and southern latitudes2003

    • 著者名/発表者名
      Riggin, D.M., C.K.Meyer, D.C.Fritts, M.J.Jarvis, Y.Murayama, W.Singer, R.A.Vincent, D.J.Murphy
    • 雑誌名

      J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 65(4)

      ページ: 483-493

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Longitudinal variations of amplitudes of diurnal tides in the MLT region simulated by a general circulation model2003

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, M., S.Miyahara
    • 雑誌名

      Adv. Space Res. 32(9)

      ページ: 1751-1757

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aso, T.: "An overview of the terdiurnal tide observed by polar radars and optics"Adv.Polar Upper Atmos.Res.. 17. 167-176 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hall, C.M., T.Aso, A.H.Manson, C.E.Meek, S.Nozawa, M.Tsutsumi: "High latitude mesopheric mean winds : A comparison between Tromsoe(69N) and Svalbard(78N)"J.Geophys.Res.. 108(D19). ACL6-1-ACL6-12 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Murphy, D.J., M.Tsutsumi, D.M.Riggin, C.O.L.Jones, R.A.Vincent, M.E.Hagan, S.K.Avery: "Observations of a non-migrating component of the semidiurnal tide over Antarctica"J.Geophys.Res.. 108(D8). ACL5-1-ACL5-11 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Riggin, D.M., C.K.Meyer, D.C.Fritts, M.J.Jarvis, Y.Murayama, W.Singer, R.A.Vincent, D.J.Murphy: "MF radar observations of seasonal variability of semidiurnal motions in the mesosphere at high northern and southern latitudes"J.Atmos.Solar-Terr.Phys.. 65. 483-493 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshikawa, M., S.MIyahara: "Longitudinal variations of amplitudes of diurnal tides in the MLT region simulated by a General Circulation Model"Adv.Space Res.. 32(9). 1751-1757 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Manson, A.H., C.E.Meek, T.Chshyolkova, S.K.Avery, D.Thorsen, J.W.MacDougall, W.Hocking, Y.Murayama, K.Igarashi, S.P.Namboothiri, P.Kishore: "Longitudinal and latitudinal Variations in Dynamic Characteristics of the MLT (70-95km) : A Study Involving the CUJO network"Ann.Geophys.. 22. 347-365 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Murphy, D.J., M.Tsutsumi, D.M.Riggin, G.O.L.Jones, R.A.Vincent, M.E.Hagan, S.K.Avery: "Observations of a non-migrating component of the semidiurnal tide over Antarctica"Journal of Geophysical Research. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hall, C.M., T.Aso, M.Tsutsumi: "An examination of high latitude upper mesosphere dynamic stability using the Nippon/Norway Svalbard Meteor Radar"Geophysical Research Letters. 29(8). 121-1-121-3 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hall, C.M., B.O.Husoy, T.Aso, M.Tsutsumi: "The Nippon/Norway Svalbard Meteor Radar : First results of small-scale structure observations"Chinese J.Polar Science. 13(1). 47-54 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita, K., S.Miyahara, Y.Miyoshi, K.Kawano, J.Ninomiya: "Seasonal variation of non-migrating semidiurnal tide in the polar MLT region in a general circulation model"J.Atmos.Solar Terr.Phys.. 64. 1083-1094 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yukimatu, A.S., M.Tsutsumi: "A new SuperDARN meteor wind measurement : Raw time series analysis method of and its application to mesopause region dynamics"Geophys.Res.Lett.. 29. 42-1-42-4 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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