GPS受信機網による電離圏総電子数データ利用システムの構築

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12554016
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山本 衛 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 教授 (20210560)
• 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) ; 家森 俊彦 京都大学, 理学研究科, 教授 (40144315) ; 深尾 昌一郎 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 教授 (30026249) ; 宮崎 真一 国土地理院, 地理地殻活動研究センター, 研究員 ; 大塚 雄一 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (40314025)
• キーワード: 中緯度電離圏 / 電離圏全電子数 / 電離圏伝搬性擾乱 / GPS受信機網 / GPS-TEC / TECデータベース / FRONTキャンペーン

研究概要

建設省国土地理院が設置・運用するGPS受信機網(国土地理院GPS連続観測システム、通称GEONET)は、その受信機密度とカバー範囲の両面において世界に類のないネットワークである。本研究では、GEONETデータから日本上空の電離圏全電子数(Total Electron Content : TEC)を水平分解能20km×時間分解能30秒で準リアルタイムに求め、研究者の要求に応じて簡便に取り出せるデータベースを開発した。
1.総電子数データベースの構築:国土地理院からデータ提供を受け、総電子数データに変換し、データベースとして蓄積するシステムを構築した。現在では京都大学と名古屋大学の2個所に専用計算機と大容量ハードディスク装置を整備し、準リアルタイムデータの蓄積と処理を自動的に継続している。
2.データ利用ソフトウェア等の開発:総電子数データをWWWを通じて提供し、簡便に利用するためのソフトウェアを開発し、ホームページを作成・運営を開始した。電離圏の擾乱・波動現象の解析を進め、構築されたデータ利用システムとそれを用いた電離圏研究の成果を国内外の学会等で発表した。
3.GPS総電子数と電離圏イレギュラリティレーダー観測の比較:GPS総電子数データには電離圏の波動現象が頻繁に観測される。この統計的解析を進め、夏季には南西向き伝搬の波動が卓越し、冬季には南向き伝搬の波動が卓越することが見出された。またMUレーダーや信楽に新設されたFAI観測専用レーダー観測結果との比較研究を実施した。

研究成果

• [文献書誌] Saito, A., M.Nishimura, M.Yamamoto, S.Fukao 他: "Traveling Ionospheric Disturbances Detected in the FRONT Campaign"Geophys.Res.Lett.. 28・4. 689-692 (2001)
• [文献書誌] Zhang, S.-R., W.L.Oliver, S.Fukao, S.Kawamura: "Extraction of Solar and Thermospheric Information from the Ionospheric Electron Density Profile"J.Geophys.Res.. 106・A7. 12821-12836 (2001)
• [文献書誌] Otsuka Y, Ogawa T, Saito A, Tsugawa T, Fukao S 他: "A new technique for mapping of total electron content using GPS network in Japan"Earth Planets Space. 54・1. 63-70 (2002)
• [文献書誌] Saito A, Nishimura M, Yamamoto M, Fukao S: "Observations of traveling ionospheric disturbances and 3-m scale irregularities in the nighttime F-region ionosphere with the MU radar and a GPS network"Earth Planets Space. 54・1. 31-44 (2002)
• [文献書誌] Maruyama, T., K.Nozaki, M.Yamamoto, S.Fukao: "Ionospheric Height Changes at Two Closely Separated Equatorial Stations and Implications in Spread F Onsets"J.Atmos.Solar Terr.Phys.. (印刷中). (2002)