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2022 年度 研究成果報告書

地球大気プラズマ結合過程の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 18K03726
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17010:宇宙惑星科学関連
研究機関北海道情報大学

研究代表者

渡部 重十  北海道情報大学, 経営情報学部, 教授 (90271577)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードサウンディングロケット / 中間圏 / 熱圏 / 熱圏風 / 大気重力波 / リチウム / バリウム / ストロンチウム
研究成果の概要

サウンディングロケットから放出したリチウム原子やTMA(Trimethyl aluminum)の運動から,地球大気の高度100km付近に存在する約100m/sの大気風速度シア(高度幅20km)とそれに付随する大気重力波を発見した。リチウム原子雲を高度100km以上にトレイル状に生成する技術は欧米でのサウンディングロケット実験で採用された。さらに,リチウム,バリウム,ストロンチウムを使ったロケット実験を2021年12月にノルウェーとスバールバル諸島で実施した。それぞれの原子は光電離しイオン状雲を生成する。原子状雲とイオン状雲の運動から中性大気風速と電場を同時に可視化することに成功した。

自由記述の分野

地球惑星大気・プラズマ

研究成果の学術的意義や社会的意義

・学術的意義:高度100km付近の大気とプラズマは気球や人工衛星が飛翔できない領域であり,直接観測できるのはロケットしかない。この領域は地上付近の大気変動が伝播・砕破し熱圏風へと変換する領域である。本研究により砕破と熱圏風を直接観測しただけでなくプラズマも生成することで大気風と電磁場を同時に可視化した。
・社会的意義:原子状雲をトレイル状に生成する技術を我々は確立した。この技術は欧米に輸出され同様の実験が行われている。また,高度100km付近は地上の温暖化に伴う超高層大気の寒冷化が発生している領域でもある。超高層大気の寒冷化は大気密度の減少を引き起こしデブリの寿命が長くなることに繋がる。

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公開日: 2024-01-30  

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