日仏協力による大気乱流の薄層構造のMUレーダー・気球同時観測

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12640421
• 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, 助教授 (20210560)
• 研究分担者: 山中 大学 神戸大学, 自然科学, 教授 (30183982) ; 橋口 浩之 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 助教授 (90293943) ; 深尾 昌一郎 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 教授 (30026249) ; 河野 宣幸 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 学振特別研究員 ; LUCE Hubert 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 学振外国人特別研究員
• キーワード: MUTSI観測 / MUレーダー / 超高分解能温度観測 / 気象ゾンデ / 大気乱流層 / 日仏協同実験 / 周波数領域干渉計

研究概要

大気乱流層の構造に関して、フランスの研究者が開発した高度分解能10cmという超高感度温度計搭載の特殊ラジオゾンデを用いた大気温度の超高分解能観測等によって、厚さが10m以下の大気乱流薄層が多重に存在することが発見されており、その早期検証が待たれている。一方、MUレーダーでは、周波数領域干渉計(FDI)法を用いて高度分解能を飛躍的に向上させることが可能である。本研究では、上記の気球とMUレーダー観測を同時実施することで、大気乱流の薄層構造の解明を目指した。
1.同時観測結果の解析: フランス製特殊気球とMUレーダーの同時観測は平成12年5月に成功裡に実施された。この観測データ解析は、MUレーダーについては日本側で、気球観測についてはフランス側で進められた。その結果、大気の安定度が非常に高い薄層構造が多重に存在し、その間に安定度の低い領域(大気乱流)が存在する様子がはじめて観測的に明らかにされるなどの成果を得た。
2.新たなレーダー観測の実施: MUTSI観測で得られた知見を元に、MUレーダーを用いた多ビーム観測を実施し、乱流散乱エコーの方位角依存性について研究を進めた。その結果、大気乱流層と風速の鉛直シアーに極めて強い相関が対流圏・成層圏を問わずに存在することが見出された。また平成12年度末にインドネシアの赤道直下に完成した赤道大気レーダーを用いて、初めての周波数干渉計観測を実施し、システム性能のチェックとデータ解析を実施した。

研究成果

• [文献書誌] Luce, H., S.Fukao, M.Yamamoto 他: "Validation of Winds Measured by MU Radar with GPS Radiosondes during the MUTSI Campaign"J.Atmos. Oceanic Tech.. 18・6. 817-829 (2001)
• [文献書誌] Kawano N, Fukao S: "Investigation on horizontal wind estimation around high aspect sensitivity"Radio Sci.. 36・6. 1477-1492 (2001)
• [文献書誌] Luce H, Kubo K, Fukao S: "An experimental contribution to the interpretation of mesosphere-strato-sphere-troposphere radar echoes in frequency domain interferometric mode"Radio Sci.. 36・5. 999-1012 (2001)
• [文献書誌] Gavrilov N.M., Fukao S.: "Hydrodynamic tropospheric wave sources and their role in gravity wave climatology of the upper atmosphere from the MU radar observations"J.Atmos. Solar-Terr. Phys.. 63・9. 931-943 (2001)
• [文献書誌] Luce H., Yamamoto M., Fukao S., Crochet M.: "Extended radar observations with the frequency radar domain Interferometric imaging(FII)technique"J.Atmos. Solar-Terr. Phys.. 63・10. 1033-1041 (2001)
• [文献書誌] Luce, H., S.Fukao, F.Dalaudier, M.Crochet: "Strong Mixing Events Observed with MU Radar and High-Resolution Balloon Techniques"J.Atmos. Solar-Terr. Phys.. (印刷中). (2002)