• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

4次元トモグラフィーによる低・中緯度電離圏イレギュラリティの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19F19031
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分17010:宇宙惑星科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

山本 衛  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (20210560)

研究分担者 SSESSANGA NICHOLAS  京都大学, 生存圏研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-10-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2021年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード3次元トモグラフィー / GPS利用全電子数観測 / 電離圏構造 / TEC測定受信機開発 / GPS全電子数観測 / イオノゾンデ
研究開始時の研究の概要

衛星測位(GNSS)を用いた電離圏全電子数(TEC)の観測が広く行われている。本研究では、これを用いた新しいトモグラフィー解析の開発に取り組む。具体的には、すでにリアルタイムサービスを開始している3次元トモグラフィーを基礎とし、セサンガ博士が得とする解析手法を取り込むことで空間+時間の4次元化、かつ電離圏擾乱に対応した新しいトモグラフィーの実現を目指す。

研究実績の概要

衛星測位(Global Navigation Satellite System; GNSS)は、4以上の衛星からの電波到来時刻の精密測定から3次元位置を測定する。2周波数の電波位相から電離圏の全電子数(Total Electron Content; TEC)が測定されるなど環境計測にも広く利用されている。日本には国土地理院の観測網GEONET (全国1300地点)があり、我々はそのデータによる3次元トモグラフィー解析を実現し日本上空の電離圏電子密度の3次元分布をリアルタイム・モニターしている。セサンガ博士は、電離圏トモグラフィー解析の専門家であって、これまで、特にデータの変動部分に注目することで電離圏イレギュラリティを捉えることに成功してきた。本研究では、複数のデータを活用する新しいトモグラフィー解析手法を開発し、日本上空の電離圏電子密度モニタリングの精度・分解能を向上する。
2020年度までに、GNSS-TECとイオノゾンデ・データを活用することでトモグラフィ結果の高度決定精度が向上する結果を論文発表した。2021年度には、同じ手法で巨大な磁気嵐(太陽面の爆発に起因する磁気圏・電離圏の全地球的な変動現象)として有名なSt Patrick’s Dayイベント(2015年3月17日)に伴う電離圏変動を解析した。結果は磁気嵐の発生と収束に伴う電離圏電子密度の時間高度分布が明瞭に観察される結果となった。他の手法による観測結果と良い一致性を示しており、セサンガ博士が開発した改良型のトモグラフィー解析の威力を示した。これをまとめて論文発表した。さらに、このトモグラフィ解析をリアルタイムに実行するためプログラムの改良を進めた他、最近に注目を集めている超低価格の2周波GNSS受信機を活用したTEC観測システムの開発も実施した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Complementing regional ground GNSS-STEC computerized ionospheric tomography (CIT) with ionosonde data assimilation2021

    • 著者名/発表者名
      Ssessanga Nicholas, Yamamoto Mamoru, Saito Susumu, Saito Akinori, Nishioka Michi
    • 雑誌名

      GPS Solutions

      巻: 25 号: 3

    • DOI

      10.1007/s10291-021-01133-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Assessing the performance of a Northeast Asia Japan-centered 3-D ionosphere specification technique during the 2015 St. Patrick’s Day geomagnetic storm2021

    • 著者名/発表者名
      Ssessanga Nicholas, Yamamoto Mamoru, Saito Susumu
    • 雑誌名

      Earth Planets and Space

      巻: 73 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01447-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On the Seeding of Periodic Equatorial Plasma Bubbles by Gravity Waves Associated With Tropical Cyclone: A Case Study2020

    • 著者名/発表者名
      Ajith K. K.、Li Guozhu、Tulasi Ram S.、Yamamoto M.、Hozumi K.、Abadi Prayitno、Xie Haiyong
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: vol.125-10 号: 10

    • DOI

      10.1029/2020ja028003

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigation of Spatiotemporal Morphology of Plasma Bubbles Based on EAR Observations2019

    • 著者名/発表者名
      Joshi L.M.、Tsai L.‐C.、Su S.‐Y.、Otsuka Y.、Yokoyama T.、Yamamoto M.、Sarkhel S.、Hozumi K.、Lu C.‐H.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 124 号: 12 ページ: 10549-10563

    • DOI

      10.1029/2019ja026839

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Assessing the performance of a Northeast Asia regional ionosphere specification technique during the 2015 St. Patrick’s Day solar storm2021

    • 著者名/発表者名
      Ssessanga, N., M. Yamamoto, S. Saito
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 複数のGNSS衛星群を用いる低コストなTEC観測システム開発2021

    • 著者名/発表者名
      河上晃治, 山本衛, 斎藤享, N. Ssessanga
    • 学会等名
      第150回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Multi-band digital beacon receiver GRBR2 and results with FORMOSAT-7/COSMIC-2 (invited)2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M. et al.
    • 学会等名
      5th International Conference on GPS Radio Occultation in 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Complementing regional ground GNSS-STEC computerized ionospheric tomography (CIT) with ionosonde data assimilation2020

    • 著者名/発表者名
      Ssessanga N., et al.
    • 学会等名
      第148回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 衛星=地上間の電離圏全電子数観測の開発状況2020

    • 著者名/発表者名
      山本 衛, 斎藤 享
    • 学会等名
      第148回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Utilizing 4D-var technique to image South African regional ionosphere2020

    • 著者名/発表者名
      Ssessanga Nicholas
    • 学会等名
      4th PSTEP International Symposium (PSTEP-4)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time 3-D Ionospheric Tomography and Its Validation by the MU Radar2019

    • 著者名/発表者名
      Susumu Saito, Mamoru Yamamoto, Akinori Saito, Chia-Hung Chen
    • 学会等名
      APRASC 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time 3-D ionospheric tomography over Japan with GNSS observations2019

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, M. Yamamoto, A. Saito, and C.-H. Chen
    • 学会等名
      URSI Japan Radio Science Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電離圏3次元トモグラフィーの衛星測位補正への応用について2019

    • 著者名/発表者名
      齋藤享, S. Meyer
    • 学会等名
      MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 衛星ビーコン観測に基づくアジア域の電離圏赤道異常の日変化・季節変化の研究2019

    • 著者名/発表者名
      坂本悠記, 山本衛, 穂積コンニャナット
    • 学会等名
      MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多地点の衛星=地上ビーコン観測における TEC オフセット値の自動推定手法2019

    • 著者名/発表者名
      坂本悠記, 山本衛
    • 学会等名
      太陽地球系物理学分野のデータ解析手法、ツールの理解と応用
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Utilizing 4D-var technique to image South African regional ionosphere2019

    • 著者名/発表者名
      Ssessanga Nicholas, et al.
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会第146回総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-10-15   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi