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グローバルな雷放電活動の中層・超高層大気と電離圏・磁気圏への効果の評価

研究課題

研究課題/領域番号 15403011
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分海外学術
研究分野 超高層物理学
研究機関東北大学

研究代表者

高橋 幸弘  東北大学, 大学院・理学研究科, 講師 (50236329)

研究分担者 福西 浩  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90099937)
村田 功  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教授 (00291245)
藤原 均  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50298741)
巻田 和男  拓殖大学, 工学部, 教授 (40129945)
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)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
2005年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2004年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2003年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワード雷放電 / スプライト / エルブス / 中層大気 / 超高層大気 / 電離圏 / 磁気圏 / 全地球観測 / ELF / ネットワーク / 衛星観測 / 大気化学 / 北欧観測 / 人工衛星 / スウェーデン / 光学観測 / ELF観測 / 地球規模 / 北欧 / ブラジル / グローバル観測
研究概要

本研究課題では、地球上の様々な地域で起きるスプライトやエルブスといった落雷に伴う中層・超高層大気発光の観測を、国際協力のもとに展開し、現象の発生メカニズムを解明すると同時に、その電磁気学的・化学的な視点から、地球規模での影響を定量的に評価することを目標として、以下の項目を進めてきた。
1.北欧での観測器設置と定常観測の実施
15年度に、スウェーデン・キルナにあるESRANGE観測所を訪問し、高感度CCDカメラの改良、ELF磁場観測システムの設置、VLF電場アンテナ、の設置を実施した。16年度、17年度も同観測所を訪問し、メンテナンスと調整を行い、日本からのリモートコントロールで、現在までほぼ順調にデータを取得している。
2.世界ELF観測ネットワークの拡大と運用
これまで昭和基地と女川で運用してきたELF観測を、さらに2点増やして世界中の落雷位置を高精度で決定できる観測網へとシステムを拡大した。15年度のキルナ(上記)に加え、南北アメリカ地域をカバーするために・検討の結果米国カリフォルニア州のサンタクルズを選定し、17年度に設置を行った。
3.台湾衛星による光学観測とデータ解析
16年5月20日に、初めてスプライト観測を目的とした台湾のFORMOSAT-2衛星が打ち上げられ、東北大学の開発・製作したアレイフォトメータを含む3個のスプライト観測装置が順調に観測を継続している。データ解析を精力的に進め、超高層発光の世界分布、スプライト内部の電場構造や電子エネルギーなどを、初めて定量的に明らかにした。
4.落雷および中層・超高層大気発光に伴う化学的影響の評価
スプライトに伴う化学的影響を計算機シミュレーションで推定すると共に、17年度はドイツ・ブレーメン大学を訪問し、衛星による大気化学観測と東北大学のELFネットワークデータの比較検討を行った。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (30件) 図書 (2件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Lightning Flashes Conducive to the Production and Escape of Gamma Radiation to Space2006

    • 著者名/発表者名
      Williams, E. et al.
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Lightning Flashes Conducive to the Production and Escape of Gamma Radiation to Space2006

    • 著者名/発表者名
      Williams, E.et al.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Lightning Flashes Conducive to the Production and Escape of Gamma Radiation to Space2006

    • 著者名/発表者名
      Williams, E., R.Boldi, C.Price, E.Greenburg, Y.Takahashi
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] VLF/ELF sferic evidence for in-cloud discharge activity producing sprites2005

    • 著者名/発表者名
      Ohkubo, A. et al.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters Vol, 32, No. 4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of thunderstorm systems producing winter sprites in Japan2005

    • 著者名/発表者名
      Adachi, T. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research-Atmospheres 110

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Beta-type stepped leader of elve-producing lightning2005

    • 著者名/発表者名
      Frey, H.U.et al.
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett. 32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of results from sprite streamer modeling with spectrophotometric measurements by ISUAL instrument on FORMOSAT-2 satellite2005

    • 著者名/発表者名
      Liu, N.et al.
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett. 33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 宇宙から見た上空放電活動2005

    • 著者名/発表者名
      高橋幸弘 他
    • 雑誌名

      CPEAワークショッププロシーディングス 30

      ページ: 47-47

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] D region ionization by lightuning-induced electromagnetic pulses2005

    • 著者名/発表者名
      Mende, S et al.
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res 110

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] VLF/ELF sferic evidence for in-cloud discharge activity producing sprites2005

    • 著者名/発表者名
      Ohkubo, A.et al.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters vol, 32, No.4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of thunderstorm systems producing winter sprites in Japan2005

    • 著者名/発表者名
      Adachi, T.et al.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research-Atmospheres 110

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Beta-type stepped leader of elve-producing lightning2005

    • 著者名/発表者名
      Frey, H.U.et al.
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett. 32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of results from sprite streamer modeling with spectrophotometric measurements by ISUAL instrument on FORMOSAT-2 satellite2005

    • 著者名/発表者名
      Liu, N.et al.
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett. 33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] TLF Activities Observed from Space2005

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Takahasi et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of Workshop 30

      ページ: 47-47

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] D region ionization by lightuning-induced electromagnetic pulses2005

    • 著者名/発表者名
      Mende, S et al.
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res 110

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of thunderstorm systems producing winter sprites in Japan,2005

    • 著者名/発表者名
      Adachi, T., H.Funkunishi, Y.Takahashi
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 110

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electric fields andelectron energies inferred from the ISUAL recorded sprites2005

    • 著者名/発表者名
      Kuo, C.-L., R.R.Hsu, H.T.Su, A.B.Chen
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett.

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Beta-type stepped leader of elve-producing lightning2005

    • 著者名/発表者名
      Frey, H.U., S.B.Mende, S.A.Cummer, A.B.Chen
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett. 32

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison of results from sprite streamer modeling with spectrophotometric measurements by ISUAL instrument on FORMOSAT-2 satellite2005

    • 著者名/発表者名
      Liu, N., V.P.Pasko, D.H.Burkhart, Chen, R.-R.Hsu, L.C.Lee, H.Fukunishi, Y.Takahashi
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett. 33

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 宇宙から見た上空放電活動2005

    • 著者名/発表者名
      高橋幸弘, 足立透, 山本桂, 近田昌吾, 福西浩, 佐藤光輝
    • 雑誌名

      CPEAワークショッププロシーディングス 30

      ページ: 47-47

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] VLF/ELF sferic evidence for in-cloud discharge activity producing sprites2005

    • 著者名/発表者名
      Ohkubo, A., Fukunishi, H., Takahashi, Y., Adachi, T.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters Vol.32,No.4

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of thunderstorm systems producing winter sprites in Japan2005

    • 著者名/発表者名
      Adachi, T., H.Fukunishi, Y.Takahashi, M.Sato, A.Ohkubo, K.Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research - Atmospheres (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Generation of metastable oxgen atom 0(1D) in sprite halos2004

    • 著者名/発表者名
      Hiraki Yasutaka, et al.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Particle modeling of the electrical discharge in the upper atmosphere above2004

    • 著者名/発表者名
      Tong Lizhu, et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 73

      ページ: 1438-2443

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation of metastable oxygen atom O(ID) in sprite halos2004

    • 著者名/発表者名
      Hiraki Yasutaka, Lizhu Tong, Hiroshi Fukunishi, Kenichi Nanbu, Yasuko Kasai
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 31

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Particle modeling of the electrical discharge in the upper atmosphere above2004

    • 著者名/発表者名
      Tong Lizhu, Kenichi Nanbu, Yasutaka Hiraki, Hiroshi Fukunishi
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 73

      ページ: 2438-2443

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Global sprite occurrence locations and rates derived from triangulation of transient Schumann resonance events2003

    • 著者名/発表者名
      Sato, M., et al.
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett. Vol.30 No.16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Validation of sprite-inducing cloud-to -ground lightning based on ELF observations at Syowa station Antarctica2003

    • 著者名/発表者名
      Sato, M., et al.
    • 雑誌名

      J. Atmos. Sol. Terr. Phys. Vol.65 No.5

      ページ: 607-614

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Global sprite occurrence locations and rates derived from triangulation of transient Schumann resonance events2003

    • 著者名/発表者名
      Sato, M., et al.
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett. Vol.30 No.16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Validation of sprite-inducing cloud-to-ground lightning based on ELF observations at Syowa station Antarctica2003

    • 著者名/発表者名
      Sato, M., et al.
    • 雑誌名

      J.Atmos.Sol.Terr.Phys. Vol.65 No.5

      ページ: 607-614

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Geophys. Res. Lett.2005

    • 著者名/発表者名
      Kuo, C.-L.et al.
    • 出版者
      Electric fields andelectron energies inferred from the ISUAL recorded sprites
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Electric fields andelectron energies inferred from the ISUAL recorded sprites, Geophys.Res.Lett.2005

    • 著者名/発表者名
      Kuo, C.-L.et al.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, M., et al.: "Global sprite occurrence locations and rates derived from triangulation of transient Schumann resonance events"Geophys.Res.Lett.. Vol.30 No.16. 10.1029/2003GL017291 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sato, M., et al.: "Validation of sprite-inducing cloud-to-ground lightning based on ELF observations at Syowa station Antarctica"J.Atoms.Sol.Terr.Phys.. Vol.65 No.5. 607-614 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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