南極氷床内部からの電波散乱の多周波・多偏波情報の解析による、応力・歪み構造の解読

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12780389
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 藤田 秀二 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30250476)
• キーワード: 氷 / 誘電率 / 電磁波 / 南極 / 氷床 / レーダ / マイクロ波

研究概要

研究計画調書に詳細を記したとおり、地球環境変動システムの研究のなかで、南極やグリーンランドなどの大陸上に巨大な氷(氷床)が固定されたり消滅したりするメカニズムをさぐるために実施されたレーダ観測結果、それにレーダ観測技術についての詳細な検討を実施した。この目的で、申請者らが南極大陸の氷床の観測から得たデータの詳細な解析と氷体内での電波伝搬特性の解析を実施した。具体的には、特に多周波・多偏波の多くの情報を含む全レーダシグナルの解析を行い、以下の3つの要素、(1)南極氷床全体の内部物理構造、(2)氷床中での電波伝搬過程、それに、(3)氷床探査レーダ技術に関して系統的な知見を得ることを目的とした。
成果としては、以下に箇条書きにまとめることができる。氷床氷体内部の電気的な層構造を、現地で採取した2503m深の氷の実測から明らかにした。これは論文2編として出版した。さらに、氷床氷床の堆積環境や氷床下の地形が、内部での電磁波の反射・散乱を規定することをはじめて示し、論文1編として出版した。さらに、こうした電磁波伝搬実験を効率良く実施するためのレーダシステム開発・テストに関する研究成果を論文1編として出版した。日英共同研究として、南極大陸の離れた2箇所で別々に測定された電波散乱が共通した特徴をもつことを指摘する論文を公表し、電波散乱現象の普遍性を示した。研究そのものは、今回得られた新知見をもとにさらに将来展開されなければならないが、初期に目的とした成果をあげることができた。

研究成果

• [文献書誌] Fujita S.: "Linear and non-linear relations between HF conductivity, AC-ECM signals and ECM signals of Dome F Antarctic ice core from a laboratory experiment"Annals of Glaciology. 35(印刷中). (2002)
• [文献書誌] Fujita S.: "Electrical measurements on the 2503-m Dome F Antarctic ice core"Annals of Glaciology. 35(印刷中). (2002)
• [文献書誌] Fujita S.: "Scattering of VHF radio waves from within the top 700 m of the Antarctic ice sheet and its relation to the depositional environment : a case study along the Syowa-Mizuho-Dome-F traverse"Annals of Glaciology. 34(印刷中). (2002)
• [文献書誌] Matsuoka K.: "A ground-based, multi-frequency ice-penetrating radar system"Annals of Glaciology. 34(印刷中). (2002)
• [文献書誌] Siegert M.J., Fujita S.: "Internal ice-sheet radar layer profiles and their relation to reflection mechanisms between Dome C and the Transantarctic Mountains"Journal of Glaciology. 45・157. 205-212 (2001)
• [文献書誌] Fujita S.: "Ice core processing at Dome Fuji Station, Antarctica"Memoirs of National Institute of Palar Research Special Issue. (印刷中). (2002)