南極大型大気レーダーによる流星を利用した下部熱圏風速3次元イメージング観測

• 研究課題/領域番号: 25610145
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 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: 堤 雅基 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (80280535)
• 研究分担者: 冨川 喜弘 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (20435499)
• 連携研究者: 中村 卓司 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (40217857) ; 佐藤 薫 東京大学, 理学系研究科, 教授 (90251496) ; 佐藤 亨 京都大学, 情報学研究科, 教授 (60162450)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了(2015年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費 : 2,800千円、間接経費 : 840千円); 2014年度 : 1,040千円 (直接経費 : 800千円、間接経費 : 240千円); 2013年度 : 2,600千円 (直接経費 : 2,000千円、間接経費 : 600千円)
• キーワード: 南極昭和基地大気レーダー / 流星エコー観測 / 中間圏 / 多チャンネル観測 / 中間圏下部熱圏 / 極域 / 大型大気レーダー / 流星 / 多チャンネル受信 / リモートセンシング / 風速３次元イメージング / 風速3次元イメージング

研究成果の概要

南極昭和基地大型大気レーダーを用い、中間圏乱流観測による高精度な風速測定手法をさらに補強する手法として、流星エコーを利用した風速観測法の基礎開発を行った。通常の流星レーダー観測と比べ、1ケタ多い55系統の受信チャンネルを用いることが大きな利点であると同時に挑戦的要素も多かったが、受信アンテナの最適な選択方法および微弱な流星エコーをオンライン検出する手法を確立した。併せて、乱流エコー観測中に副産物として流星エコー観測を行う付加受信装置について検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Seasonal and interannual variation of mesospheric gravity waves based on MF radar observations over 15 years at Syowa Station in the Antarctic (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Yasui, Kaoru Sato and Masaki Tsutsumi
  • 雑誌名: SOLA 巻 : 12 ページ : 46-50
  • DOI: 10.2151/sola.2016-010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of inertia-gravity waves in the lowermost stratosphere as observed by the PANSY radar over Syowa Station in the Antarctic (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Mihalikova, K. Sato, M. Tsutsumi, and T. Sato
  • 雑誌名: Annales Geophysicae 巻 : 5 ページ : 543-555
  • DOI: doi:10.5194/angeo-34-543-2016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of vertical wind fluctuations in the lower troposphere at Syowa Station in the Antarctic revealed by the PANSY radar (2016)
  • 著者名/発表者名: Minamihara, Y., K. Sato, M. Kohma, and M. Tsutsumi
  • 雑誌名: SOLA 巻 : in press ページ : in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Height and time characteristics of seasonal and diurnal variations in PMWE based on 1 year observations by the PANSY radar (69.0S, 39.6E) (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama, T., Sato, K., Nakamura, T., Tsutsumi, M., Sato, T., Kohma, M., Nishimura, K., Tomikawa, Y., Ejiri, M.K., Tsuda, T.T.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻 : 42 (7) ページ : 2100-2108
  • DOI: 10.1002/2015GL063349
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertical Wind Disturbances during a strong wind event observed by the PANSY radar at Syowa Station, Antarctica (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Tomikawa, Masahiro Nomoto, Hiroaki Miura, Masaki Tsutsumi, Koji Nishimura, Takuji Nakamura, Hisao Yamagishi, Takashi Yamanouchi, Toru Sato, Kaoru Sato
  • 雑誌名: Monthly Weather Review 巻 : 143 ページ : 1804-1821
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1175/MWR-D-14-00289.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] A study of multiple tropopause structures caused by inertia-gravity waves in the Antarctic (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Shibuya, Kaoru Sato, Yoshihiro Tomikawa, Masaki Tsutsumi, and Toru Sato
  • 雑誌名: Journal of the Atmospheric Sciences 巻 : 72 ページ : 2109-2130
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1175/JAS-D-14-0228.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Program of the Antarctic Syowa MST/IS radar (PANSY) (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato, K., Tsutsumi, M., Sato, T., Nakamura, T., Saito, A., Tomikawa, Y., Nishimura, K., Kohma, M., Yamagishi, H., Yamanouchi, T.
  • 雑誌名: Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 巻 : 118 ページ : 2-15
  • DOI: doi:10.1016/j.jastp.2013.08.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variations of nitric oxide in the mesosphere and lower thermosphere over Antarctica associated with a magnetic storm in April 2012 (2014)
  • 著者名/発表者名: Isono,Y., A. Mizuno, T. Nagahama, Y. Miyoshi, T. Nakamura, R. Kataoka, M. Tsutsumi, M. K. Ejiri, H. Fujiwara, and H. Maezawa
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻 : 41 ページ : 2568-2574
  • DOI: DOI: 10.1002/2014GL059360
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous PMC and PMSE observations with a ground-based lidar and SuperDARN HF radar at Syowa Station, Antarctica (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Ogawa, M. Tsutsumi, M. Abo, T. D. Kawahara, Y. Tomikawa, A. S. Yukimatu, N. Sato
  • 雑誌名: Analles Geophysicae 巻 : 31 ページ : 1793-1803
  • DOI: doi:10.5194/angeo-31-1793-2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decrease in sodium density observed during auroral particle precipitation over Tromso, Norway (2013)
  • 著者名/発表者名: T. T. Tsuda, S. Nozawa, T. D. Kawahara, T. Kawabata, N. Saito, S. Wada, Y. Ogawa, S. Oyama, C. M. Hall, M. Tsutsumi, M. K. Ejiri, S. Suzuki, T. Takahashi, and T. Nakamura
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻 : 40 ページ : 4486-4490
  • DOI: doi:10.1002/grl.50897
  • 査読あり
• [学会発表] Characteristics of mesosphere echoes over Antarctica obtained using PANSY and MF radars (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Tsutsumi, K, Sato, T. Sato, T. Nakamura, K. Nishimura, Y. Tomikawa, and M. Kohma
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2016
  • 発表場所: 千葉、幕張、幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-24
  • 国際共著/国際学会である / 招待講演
• [学会発表] PANSYレーダーおよびMFレーダーによる中間圏高度エコーの比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 堤雅基、佐藤薫、佐藤亨、中村卓司、西村耕司、冨川喜弘、高麗正史
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第138回総会・講演会
  • 発表場所: 東京、東京大学
  • 年月日: 2015-11-01
• [学会発表] 南極昭和基地(69S)上空の高度65-110kmにおける大気重力波活動度 (2015)
  • 著者名/発表者名: 堤雅基
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2015大会
  • 発表場所: 幕張, 幕張メッセ
  • 年月日: 2015-05-26
• [学会発表] Program of the Antarctic Syowa MST/IS Radar (PANSY) (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, M. Tsutsumi, T. Sato,T. Nakamura, A. Saito, Y. Tomikawa, K. Nishimura, M. Kohma, H. Yamagishi, T. Yamanouchi
  • 学会等名: The 14th Workshop on Technical and Scientific Aspects of MST Radar MST14/iMST1
  • 発表場所: INPE (National Institute for Space Research), Sao Jose Doscampos, Brazil
  • 年月日: 2014-05-25
  • 招待講演
• [学会発表] Characteristics of Short Period Tidal Components in Antarctic MLT above Syowa and Davis (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Tsutsumi and D. Murphy
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2014-05-02
• [学会発表] 南極昭和基地大型大気レーダー (PANSY) による流星を利用した下部熱圏風速 3 次 元構造観測手法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堤雅基、佐藤薫、佐藤亨、中村卓司、齊藤昭則、冨川喜弘、西村耕司、山岸久雄、山内恭
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知県高知市 高知大学
  • 年月日: 20131102-20131105
• [学会発表] 南極昭和基地大型大気レーダー(PANSY) による流星を利用した下部熱圏風速3 次元構造観測手法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堤雅基、佐藤薫、佐藤亨、中村卓司、齊藤昭則、冨川喜弘、西村耕司、山岸久雄、山内恭
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 千葉県幕張 幕張メッセ
  • 年月日: 20130519-20130524
• [備考] 南極地域大型大気レーダーチームが「第８回海洋立国推進功労者表彰」（内閣総理大臣賞）を受賞
  • URL: http://www.nipr.ac.jp/info/notice/20150722.html
• [備考] 南極最大の大気レーダー「PANSYレーダー」が可能にする南極大気の精密研究
  • URL: http://www.nipr.ac.jp/info/notice/20150410.html
• [備考] 平成26年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 科学技術賞を受賞
  • URL: http://www.nipr.ac.jp/info/notice/20140416.html
• [備考] 南極昭和基地大型大気レーダー計画
  • URL: http://pansy.eps.s.u-tokyo.ac.jp/