マルチビームライダーを中心に用いた精密拠点観測による北極域大気上下結合の解明

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H02968
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 野澤 悟徳 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (60212130)
• 研究分担者: 小川 泰信 国立極地研究所, 国際北極環境研究センター, 准教授 (00362210) ; 川原 琢也 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (40273073) ; 藤原 均 成蹊大学, 理工学部, 教授 (50298741) ; 水野 亮 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (80212231) ; 堤 雅基 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (80280535) ; 斎藤 徳人 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (90333327) ; 津田 卓雄 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (90444421)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 北極域上部中間圏 / 北極域下部熱圏 / 大気結合 / ナトリウムライダー / フォトメータ / EISCAT / トロムソ / オーロラ

研究成果の概要

オーロラ帯に位置するトロムソ（北緯69.6度、東経19.2度）にて、マルチビームナトリウム(Na)ライダーを中心に用いた精密拠点観測により、地球大気と宇宙との境界領域に位置する北極域下部熱圏・中間圏に生起する現象の解明を実施した。Naライダーデータを用いたNa層低高度側の高Na密度領域生成機構、25年間のMFレーダーデータを用いた乱流圏界面高度長期変動、フォトメータ観測データに基づく、630 nm 発光時間に関する新たな知見を得た。鉛直風測定精度の改善のため、口径60cm望遠鏡を用いた受信システムを新たに製作し、Naライダーに導入し、鉛直方向に関して従来の3倍の精度向上を達成した。

自由記述の分野

超高層大気物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球大気と宇宙を繋ぐ遷移領域である、北極域中間圏・下部熱圏（高度70-120 km）における大気変動、大気波動の影響、微量原子密度変動、乱流圏界面高度の長期変動に関する新たな知見を得た。5波長フォトメータによる沿磁力線方向観測を実現し、オーロラ発光（波長630 nm）問題に関する知見を増した。これらは、人類の宇宙進出や、太陽風エネルギー流入による地球環境変動の理解につながる研究成果である。