| 研究課題/領域番号 |
18K19201
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
鷹野 敏明 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (40183058)
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| 研究分担者 |
大矢 浩代 千葉大学, 大学院工学研究院, 助教 (00241943)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| キーワード | 浮遊虫 / 高分解能レーダ / ミリ波 / リモートセンシング / 飛来害虫 / 大気現象 / 雲レーダ / 虫採集 |
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| 研究実績の概要 |
地球温暖化に影響を与える高層の淡い雲の構造の解明を目的に、研究代表者らは高感度高分解能のミリ波レーダ FALCON-I (FMCW Radar for Cloud Observation-I）を開発・改良してきた。この装置は、従来のレーダに較べて周波数が 95 GHz と高く、空間分解能や感度が優れており、また、ドップラー測定の精度も高いことが特徴である。 FALCON-I を用いて、過去 10 数年にわたって地上から高度 20km までの範囲で、雲や雨の定常観測を実施してきた。これらの観測を通じて、FALCON-I では、大気中に浮遊する昆虫などが観測できることが示されてきた。そこで、FALCON-I でどこまで小さい浮遊物が検出できるか、その計数、サイズ分布、時間および高度分布、季節変化を探索・解明する手法を創設することが本研究の目的である。
初年度の 2018年度は、9月末から 10月初めにかけて、空中浮遊物を採集する係留気球実験を実施し、FALCON-I で得られるエコーデータと比較などを行った。また、昨年度までに行ってきた春・秋・冬の季節の空中浮遊物採集実験の結果の解析・整理と、相互比較を行った。これらの結果、大きさが 0.5mm 程度以上の浮遊物体は、ほぼもれなく FALCON-I で検出できていること、これまでに行った春・秋・冬の季節と比べて、今年度行った9・10月の空中浮遊物の空間密度は 1.5倍程度高いこと、気温が低い冬期は浮遊物体の空間密度が 1/5 程度となること、などが明らかになった。さらに、上空の風速・風向と大気浮遊物体の空間密度の相関について、例がまだ多くないが調べた結果、風が弱い場合のほうが大気浮遊物体の空間密度が多いようであることが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本課題の初年度であった2018年度は、当初予定していた通り、晩夏の空中浮遊物の採集実験を実施した。また、本課題研究の開始前の昨年度までに行った春・秋・冬の季節の空中浮遊物採集の予備実験結果と比較などを進めた。これらの結果はさらに詳しい解析が必要であるが、おおむね順調に研究計画を進めることができているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度 2018年度は前述のように晩夏の空中浮遊物の採集実験を実施した。また、本課題研究の開始前の2017年度までに行った春・秋・冬の季節の空中浮遊物採集の予備実験結果と比較などを進め、前述の結果などを導いた。今後さらに、以下についても考慮した詳細な観測と解析を進める。2018年度の空中浮遊物の空間密度算定と FALCON-I でのエコー観測結果からの空間密度算定で、上空での風速・風向の影響が大きいことがわかってきた。さらにFALCON-I のエコー強度から空中浮遊物の大きさを推定することができるので、どの大きさの昆虫がどの時間帯に、どれくらいの風速・風向の場合に、高い高度まで飛翔するか、その気温や天候の条件などについても詳細を解析していきたい。これら風速・風向などの条件も加味して、大気浮遊物がどのように影響されるか、流体シミュレーションなどの手法を用いて考察することも、有効な解析になると考えられる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由としては、当初購入を計画していたビデオカメラや直流電源などの物品やデータ保存・解析用ハードディスクなどの消耗品について、既存の物を整備して使用したことなどから、支出を少なくできたため。次年度は、必要に応じてこれら物品の購入や、装置の劣化部品交換、研究成果発表の論文投稿費用や旅費に使用する。
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