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本研究では、地球規模の気候変動に大きな影響をあたえる降雨と電磁波の相互作用に着目し、理論的に予想される多重散乱効果によって生ずる後方散乱エンハンスメントが及ぼすミリ波帯レーダ受信機への影響について検討した。まず、往復路の相互作用を考慮した散乱プロセスを取り入れて、放射伝達方程式を修正する形で後方散乱強度を導けるかどうか検討したが、受信位置が完全に後方以外には、送受信間に非対称な位置関係により容易には導けない事が分かり、50GHz帯のミリ波レーダを立ち上げ、後方散乱の実験装置の性能を評価することに重点を置いた。システム全体の校正を行った後、多重散乱過程を分離できるかどうか実験を行った。その結果、時間分解能3nsec程度で、個々の散乱プロセスが分離でき、精度の高いレーダであることを確認できた。次に、上空からの降雨分布を測定の際に、海面からの反射エコーの影響を調べるために、海面の波などを想定した粗さによる影響を調べた。測定の結果、平坦な表面とは異なるパルス波形、特に表面と散乱体とを経由する2回の散乱において、位相の変化が原因と思われるパルス波形の変化が得られた。
降雨によるエンハンスメントによる影響は、光の散乱の場合とは異なり、受信する視野角が広くなっており、後方の非常に狭い角度内でおこる現象の観測は、極めて困難であることが分かった。従って、室内の実実験条件の制約等からエンハンスメントを測定する角度は極めて小さく、角度の分解能をあげる必要があるため、伝搬距離を増やすなど更な工夫が必要であると考える。
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