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2021 年度 実績報告書

衛星ー航空機ー気球ー地上連携観測による中緯度帯における夜光雲発生メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H01956
研究機関明治大学

研究代表者

鈴木 秀彦  明治大学, 理工学部, 専任准教授 (40582002)

研究分担者 坂野井 和代  駒澤大学, 総合教育研究部, 教授 (40292198)
穂積 裕太  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 特別研究員 (50803889)
坂口 歌織  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 主任研究員 (60598994)
高田 拓  東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (80455469)
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) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード夜光雲 / 中間圏 / 小型気球 / 地球温暖化 / 静止衛星
研究実績の概要

本研究課題の最終年度においては、本研究課題で新規に開発した小型係留気球による夜光雲観測試験を北海道の名寄市において実施することができた。風船部分を含む総重量 2.0 kg 以下の超小型係留気球システムにより高度1200mからの夜間の遠景撮像を達成した。当初の到達高度の目標値は高度2000mであったが、上空の横風による気球本来の移流により係留策が天頂方向から大きく傾いたために、安全確保の観点から同高度で上昇を停止した。この実験により、背景風速場に対する係留気球の自由気球とは異なる挙動について多くの知見を得ることができた。特に、上空に係留中の気球本体の回転運動、リリースした係留策の重量が徐々に加わることによる気球の上昇率変動、係留策の断裂を避けるための巻き上げ速度などについて実践的な情報を得ることができた。さらに、実測された気球の上昇経路を説明するために任意の風速高度分布場下における係留気球の放球シミュレーションを開発した。このシミュレーションでは、背景にある水平風速場を仮定したとき、任意重量のペイロードを任意の高度まで飛揚させたい場合に地上においてどの程度の正味浮力が必要であるかを算出することが可能である。課題として上空での滞留時に係留策がねじれることによりカメラが回転運動を行い、長時間撮影において画像が大きくぶれる事象が相次いだ。今後、撮像時の姿勢を安定させるための機構を検討することが必要となる。本研究のその他の柱である、地上観測、衛星観測、航空機観測についても、それぞれこれまでの観測結果をまとめた成果を学会及び学術論文としてそれぞれ報告した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

気象衛星ひまわり8号による極中間圏雲の発生状況を準リアルタイムで監視可能なWEBページ。連動して夜光雲の発生状況についてtwitterでも自動配信を行っている。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Swedish Institute of Space Physics(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Swedish Institute of Space Physics
  • [雑誌論文] Capability of airline jets as an observation platform for noctilucent clouds at middle latitudes2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hidehiko、Matsumoto Ayako、Dalin Peter、Nakamura Yuriko、Ishii Satoshi、Sakanoi Kazuyo、Sakaguchi Kaori、Takada Taku、Tsuda Takuo T.、Hozumi Yuta
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40645-022-00469-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Horizontal Movement of Polar Mesospheric Clouds Observed From the Himawari‐8 Geostationary Meteorological Satellite2021

    • 著者名/発表者名
      Hozumi Yuta、Tsuda Takuo T.、Hosokawa Keisuke、Ando Yoshiaki、Suzuki Hidehiko、Murata Takeshi、Nakamura Takuji
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 126 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2021JD035081

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of Polar Mesospheric Clouds Utilizing Himawari‐8/AHI Full‐Disk Images2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuda T. T.、Hozumi Y.、Kawaura K.、Tatsuzawa K.、Ando Y.、Hosokawa K.、Suzuki H.、Murata K. T.、Nakamura T.、Yue J.、Nielsen K.
    • 雑誌名

      Earth and Space Science

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2021EA002076

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Pattern matching of polar mesospheric clouds with data from the meteorological satellite Himawari-82021

    • 著者名/発表者名
      穂積裕太,津田 卓雄,安藤芳晃,細川敬祐,鈴木秀彦,中村卓司,村田健史
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
  • [学会発表] 静止軌道衛星ひまわりで観測された極中間圏雲の年々変化2021

    • 著者名/発表者名
      白秉安,津田卓雄,鈴木秀彦,穂積裕太,安藤芳晃,細川敬祐,中村卓司,村田健史
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
  • [学会発表] Detection of polar mesospheric clouds utilizing Himawari-8/AHI fulldisk images2021

    • 著者名/発表者名
      津田卓雄, 穂積裕太, 安藤芳晃, 細川敬祐, 鈴木秀彦, 村田健史, 中村卓司, Yue Jia, Nielsen Kim, 三好勉信
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第150回総会及び講演会
  • [学会発表] 2020年および2021年における 北海道での夜光雲観測状況および 補足率向上に向けたイメージャー の開発2021

    • 著者名/発表者名
      中村優里子, Peh Bengau, 鈴木秀彦, 石井智士, 坂野井和代, 坂口歌織, 西谷望, 岩本勉之, 高田拓, 津田卓雄, 穂積裕太, 村山泰啓, 小川忠彦, 藤吉康志
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第150回総会及び講演会
  • [学会発表] Polar mesospheric cloud (PMC) structures tracking with data from the meteorological satellite Himawari-82021

    • 著者名/発表者名
      須原 廉,高田 拓,石井 智士,遠藤 哲歩,鈴木 秀彦,加藤恵輔,上田 真也
    • 学会等名
      2021年度 大気球シンポジウム
  • [学会発表] 夜光雲観測のための超小型係留気球観測システムの開発と実証実験2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤哲歩,石井智士,鈴木秀彦,高田拓,別所晏柚,加藤恵輔,津田卓雄,穂積裕太
    • 学会等名
      2021年度 MTI研究集会
  • [学会発表] 夜光雲観測のための係留気球実験に用いるカメラ安定化用ジンバル機構および気球係留索巻き取り装置の設計・開発?2021

    • 著者名/発表者名
      別所晏柚, 斉藤弘樹, 石井智士, 高田拓, 鈴木秀彦, 加藤恵輔
    • 学会等名
      日本設計工学会研究発表講演会 2021
  • [学会発表] Detection of polar mesospheric clouds utilizing Himawari-8/AHI full-disk images2021

    • 著者名/発表者名
      T. T. Tsuda, Y. Hozumi, Y. Ando, K. Hosokawa, H. Suzuki, K. T. Murata, T. Nakamura, J. Yue, K. Nielsen, and Y. Miyoshi
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure tracking of polar mesospheric clouds by the meteorological satellite, Himawari-82021

    • 著者名/発表者名
      Y. Hozumi, T. T. Tsuda, Y. Ando, K. Hosokawa, H. Suzuki, T. Murata, and T. Nakamura
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Polar mesospheric cloud detection by the Advanced Himawari Imager onboard the Japanese geostationary-Earth-orbit meteorological satellite Himawari-82021

    • 著者名/発表者名
      T. T. Tsuda, Y. Hozumi, Y. Ando, K. Hosokawa, H. Suzuki, T. Murata, T. Nakamura, J. Yue, K. Nielsen, and Y. Miyoshi
    • 学会等名
      The 12th Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of polar mesospheric clouds utilizing Himawari-8/AHI full-disk images2021

    • 著者名/発表者名
      T. T. Tsuda, Y. Hozumi, Y. Ando, and K. Hosokawa
    • 学会等名
      AIM 34th Science Team Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Himawari PMC observation

    • URL

      http://ttt01.cei.uec.ac.jp/himawari/

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公開日: 2022-12-28  

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