大気重力波が励起する電離圏E及びF領域イレギュラリティの統一的研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07454117
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 深尾 昌一郎 京都大学, 超高層電波研究センター, 教授 (30026249)
• 研究分担者: 小川 忠彦 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (60271607) ; 山中 大学 京都大学, 超高層電波研究センター, 助教授 (30183982) ; 中村 卓司 京都大学, 超高層電波研究センター, 助手 (40217857) ; 山本 衛 京都大学, 超高層電波研究センター, 助教授 (20210560)
• キーワード: 沿磁力線イレギュラリティ / 中緯度電離圏 / スポラディックE層 / Perkins不安定 / 大気重力波 / MUレーダー / SEEK計画 / ロケット・地上同時観測

研究概要

中緯度電離圏沿磁力線イレギュラリティ(FAI:Field-aligned irregularity)の研究は、ここ数年目覚ましい成果を挙げている。FAIは電離圏F領域およびE領域のどちらでも活発であり、中性大気中の重力波を起源とする波動構造を示すなど、中性大気と電離大気の相互作用の影響を大きく受ける。本研究は、MUレーダーを中心とする広範な観測によって電離圏イレギュラリティの励起メカニズムを統一的に解明し、中性大気-電離大気相互作用を明らかにする事を目的とする。1996年8月には、宇宙科学研究所を中心としてSEEK(Sporadic-E Experiment over Kyusyu)と呼ばれるE領域FAIのロケット・レーダー同時観測が実施されたため、これに対応して以下の研究を実施した。
1.1996年6月〜8月の期間、F領域FAIのMUレーダー多ビーム観測を実施した。太陽活動度に対する負の相関から予想された通り、F領域FAIの活動度は前年より更に上昇していた。ここ数年の間は、F領域FAIの振舞いが年々大きく変動すると考えられるため、同様の観測を継続する必要がある。
2.1996年7月〜9月の期間、通信総合研究所と共同で米国SRI International の可搬型ドップラーレーダーを宇宙開発事業団種子島宇宙センターに移動し、E領域FAIの観測を実施した。宇宙科学研究所鹿児島宇宙空間観測所(内之浦)と本レーダーの間にネットワークを構築し、内之浦からFAIエコーのリアルタイム監視を続けた結果、8月21日と26日に、それぞれ観測ロケットS310-26号機、25号機とレーダーによるFAI領域の同時観測に成功した。現在までのデータ解析によって、ロケットで観測された電界強度と、レーダーエコーの示すドップラー速度との対応関係が良いことが明らかにされた。
3.1997年3月上旬には、京都大学超高層電波研究センターにおいてSEEK観測結果の比較検討を目的とするSEEKデータ検討会を開催し、研究上の問題点の整理と情報交換を行った。

研究成果

• [文献書誌] S.Fukao,他: "The coupled ionosphere and thermosphere at mid-latitudes in the Asian sector and its comparison with other locations" J.Geomag.Geoelectr.48. 113-124 (1996)
• [文献書誌] T.Ogawa,他: "Sea Surface Echoes Observed with the MU Radar Under Intense Sporadic E Conditions" J.Geomag.Geoelectr.48. 447-451 (1996)
• [文献書誌] M.D.Yamanaka,他: "Inertio-gravity waves and subtropical multiple tropopauses:Vertical wavenumber spectra of wind and temperature observed by the MU radar,radiosondes and operational rawinsonde network" J.Atmos.Terr.Phys.58. 785-805 (1996)
• [文献書誌] T.Nakamura,他: "Mean winds at 60-90 km observed with the MU radar(35°N)" J.Atmos.Terr.Phys.58. 655-660 (1996)
• [文献書誌] T.Nakamura,他: "Mesospheric gravity waves at Saskatoon(52°N),Kyoto(35°N)and Adelaide(35°S)" J.Geophys.Res.101. 7005-7012 (1996)
• [文献書誌] M.Yamamoto,他: "Preliminary results from joint measurements of E-region field aligned irregularities using the MU radar and the frequency agile radar" J.Atmos.Terr.Phys.(in press).