高感度分光多点観測による超高層大気変動の研究

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20244080
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 塩川 和夫 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (80226092)
• 研究分担者: 大塚 雄一 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (40314025) ; 斎藤 昭則 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (10311739)
• キーワード: 超高層大気環境 / 超高層物理学 / 地球電磁気 / 宇宙科学 / 衛星測位

研究概要

(1)平成21年1月にノルウェー・トロムソにあるEISCATレーダーサイトに設置した大型エタロンを用いたファブリ・ペロー干渉計(FPI)は、引き続き平成21年冬期にも自動定常観測を継続した。平成21年1月24日のデルタ2ロケットキャンペーンにおける観測データを解析し、パルセィティングオーロラに伴って10m/s以上の非常に強い鉛直風が熱圏に発生していることを発見した。
(2)小型エタロンを用いた3台のFPIは、平成21年8月に性能評価のためのテスト観測を滋賀県の信楽観測点で行った。このうちの1台は、平成22年2月にタイのチェンマイに設置した。残りの2台のうちの1台は、オーストラリアに設置する予定であったが、機械部分の動作が一部不安定になることがわかり、ベアリングの交換を行い、再試験を行った。これに伴い、開発予定の遅延が生じたため、予算の次年度への繰越を行った。このFPIは平成23年3月にオーストラリア・ダーウィンに設置した。残りの1台のFPIは平成22年6月にインドネシア・コトタバンに設置した。
(3)ロシアのマガダン・パラツンカ、日本国内の母子里・陸別・信楽・佐多・与那国、インドネシアのコトタバン、オーストラリアのダーウィン、カナダのレゾリュートベイ、アサバスカにおける高感度全天カメラ・フォトメータ、FPIなどの分光観測機器による自動観測を維持・継続した。これらのデータをデータベース化し、ホームページで公開した。
(4)中低緯度域におけるGPS受信機網による観測データを用いた全電子数データの算出とそのデータベース化を進めた。特に東南アジア及び東アジアデータを中心に行った。
(5)これらの観測や得られた成果を国内外の学会や研究会で紹介し、共同研究を推進を奨励した。

研究成果

• [雑誌論文] A physical mechanism of positive ionospheric storms at low and mid latitudes through observations and modeling (2010)
  • 著者名/発表者名: Balan, N., K.Shiokawa, Y.Otsuka, T.Kikuchi, D.Vijaya Lekshmi, S.Kawamura, M.Yamamoto, G.J.Bailey
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 115,A02304 ページ: doi:10.1029/2009JA014515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reorganization of polar cap patches through shears in the background plasma convection (2010)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., J.P.St-Maurice, G.J.Sofko, K.Shiokawa, Y.Otsuka, T.Ogawa
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 115,A01303 ページ: doi:10.1029/2009JA014599
  • 査読あり
• [雑誌論文] Propagation characteristics of nighttime mesospheric and thermospheric waves observed by optical mesosphere thermosphere imagers at middle and low latitudes (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K., Y. Otsuka, and T. Ogawa
  • 雑誌名: Earth Planets Space 巻: 61 ページ: 479-491
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of equatorial gravity waves derived from mesospheric airglow imagning observations (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, S., K. Shiokawa, Y. Otsuka, T. Ogawa, T. Nakamura, and A.Z. Liu
  • 雑誌名: Ann.Geophys. 巻: 27 ページ: 1625-1629
  • 査読あり
• [雑誌論文] Statistical characteristics of polar cap mesospheric gravity waves observed by an all-sky airglow imager at Resolute Bay, Canada (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, S., K.Shiokawa, K.Hosokawa, K.Nakamura, W.K.Hocking
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 114,A01311 ページ: doi:10.1029/2008JA013652
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between polar cap patches and field-aligned irregularities as observed with an all-sky airglow imager at Resolute Bay and the PolarDARN radar at Rankin Inlet (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., K.Shiokawa, Y.Otsuka, T.Ogawa, J.P.St-Maurice, G.J.Sofko, D.A.Andre
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 114,A03306 ページ: doi:10.1029/2008JA013707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial relationship of nighttime medium-scale traveling ionospheric disturbances and F-region field-aligned irregularities observed with two spaced all-sky airglow imagers and the MU radar (2009)
  • 著者名/発表者名: Otsuka, Y., K.Shiokawa, T.Ogawa, T.Yokoyama, M.Yamamoto
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 114,A05302 ページ: doi:10.1029/2008JA013902
  • 査読あり
• [雑誌論文] Medium-scale traveling ionospheric disturbances observed with the SuperDARN Hokkaido radar, all-sky imager and GPS network, and their relation to concurrent sporadic-E irregularities (2009)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, T., N.Nishitani, Y.Otsuka, K.Shiokawa, T.Tsugawa, K.Hosokawa
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 114,A03316 ページ: doi:10.1029/2008JA013893
  • 査読あり
• [雑誌論文] Motion of polar cap patches : A statistical study with all-sky airglow imager at Resolute Bay, Canada (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., T.Kashimoto, S.Suzuki, K.Shiokawa, Y.Otsuka, T.Ogawa
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 114,A04318 ページ: doi:10.1029/2008JA014020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unusually elongated, bright airglow plume in the polar cap F region : Is it a tongue of ionization? (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., T.Tsugawa, K.Shiokawa, Y.Otsuka, T.Ogawa, M.R.Hairston
  • 雑誌名: Geophys.Res.Lett. 巻: 36,L07103 ページ: doi:10.1029/2009GL037512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Medium-scale traveling ionospheric disturbances and plasma bubbles observed by an all-sky airglow at Yonaguni, Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, T., Y.Otsuka, K.Shiokawa, T.Tsugawa, A.Saito, K.Hoshinoo, K.Matunaga, M.Kubota, M.Ishii
  • 雑誌名: Terr.Atmos.Ocean Sci. 巻: 20 ページ: 287-295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordinated observations of nighttime medium-scale traveling ionospheric disturbances in 630-nm airglow and HF radar echoes at midlatitudes (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, S., K.Hosokawa, T.F.Shibata, K.Shiokawa, Y.Otsuka, N.Nishitani, T.Ogawa, A.V.Koustov, B.M.Shevtsov
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 114,A07312 ページ: doi:10.1029/2008JA013963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Joint observations of a traveling ionospheric disturbance with the Paratunka OMTI camera and the Hokkaido HF radar (2009)
  • 著者名/発表者名: Koustov, A., N.Nishitani, K.Shiokawa, S.Suzuki, B.M.Shevtsov
  • 雑誌名: Ann.Geophys. 巻: 27 ページ: 2399-2406
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPS total electron content variations associated with a polar cap arc (2009)
  • 著者名/発表者名: Jayachandran, P.T., K.Hosokawa, J.W.MacDougall, S.Mushini, R.B.Langley, K.Shiokawa
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 114,A12304 ページ: doi:10.1029/2009JA014916
  • 査読あり
• [学会発表] Distribution of ROTI and losses of lock associated with equatorial plasma bubbles (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakata, H., H.Kikuchi, T.Tsugawa, Y.Otsuka, T.Takano, S.Shimakura, K.Shiokawa, T.Ogawa
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20091214-20091218
• [学会発表] Development of four Fabry-Perot interferometers for measurements of thermospheric wind and temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: Otsuka, Y., Shiokawa, K., S.Oyama, M.Satoh, Y.Katoh, Y.Hamaguchi, Y.Yamamoto, S.Nozawa, T.Ogawa, J.Meriwether
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20091214-20091218
• [学会発表] Nighttime medium-scale traveling ionospheric disturbances observed by ground optical instruments at high- and low-latitudes (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K., Y.Otsuka
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20091214-20091218
• [学会発表] Multi-instrumental comprehensive study of polar cap tongue of ionization during magnetic storm on December 15, 2006 (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., T.Tsugawa, K.Shiokawa, N.Nishitani, Y.Otsuka, T.Ogawa, M.Hairston
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20091214-20091218
• [学会発表] PolarDARN radar observations of plasma flows associated with morning polar cap forms detaching from the auroral oval (2009)
  • 著者名/発表者名: Koustov, A., K.Hosokawa, N.Nishitani, T.Ogawa, K.Shiokawa, H.Liu
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20091214-20091218
• [学会発表] Statistical study of the neutral winds and plasma drifts over Japan using a Fabry-Perot interferometer and MU radar (2009)
  • 著者名/発表者名: Otsuka, Y., K.Shiokawa, T.Ogawa, S.Fukao
  • 学会等名: IRI workshop
  • 発表場所: Kagoshima, Japan
  • 年月日: 20091102-20091107
• [学会発表] ANDONキャンペーンで観測された大気重力波:大気光イメージャ,流星レーダー,ナトリウムライダーによる同時観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木臣、中村卓司、江尻省、堤雅基、塩川和夫、川原琢也
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 20090927-20090930
• [学会発表] On the shape of polar cap patches (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., K.Shiokawa, Y.Otsuka, T.Ogawa
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 20090927-20090930
• [学会発表] ファブリ・ペロー干渉計観測による熱圏中性大気風速とMUレーダーによるF領域プラズマドリフトの統計解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大塚雄一、塩川和夫、小川忠彦、深尾昌一郎
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 20090927-20090930
• [学会発表] プラズマバブル発生時の台湾・沖縄におけるROTIの相関について (2009)
  • 著者名/発表者名: 中田裕之、菊地隼人、津川卓也、大塚雄一、鷹野敏明、島倉信、塩川和夫、小川忠彦
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 20090927-20090930
• [学会発表] トロムソMFレーダーグループ、ノルウェー・トロムソのファブリ・ペロー干渉計で2009年1-3月に観測された熱圏大気運動に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大山伸一郎、塩川和夫、野澤悟徳、津田卓雄、栗原純一、小川泰信、大塚雄一、堤雅基、栗原宜子
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 20090927-20090930
• [学会発表] 光学観測機器を用いたオーロラと超高層大気変動に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩川和夫
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 20090927-20090930
• [学会発表] Characteristics of equatorial gravity waves derived from mesospheric airglow imaging observations (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki S., K.Shiokawa, A.Z.Liu, Y.Otsuka, T.Ogawa, T.Nakamura
  • 学会等名: IAGA
  • 発表場所: Sopron, Hungary
  • 年月日: 20090823-20090830
• [学会発表] Coordinated measurements of mesospheric gravity waves during a multi-instrument/-station observation campaign in Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, S., T.Nakamura, M.K.Ejiri, M.Tsutsumi, K.Shiokawa, T.D.Kawahara
  • 学会等名: IAGA
  • 発表場所: Sopron, Hungary
  • 年月日: 20090823-20090830
• [学会発表] Spatial relationship of F-region field-aligned irregularities and medium-scale traveling ionospheric disturbances observed with the MU radar and all-sky airglow imagers (2009)
  • 著者名/発表者名: Otsuka, Y., K.Shiokawa, T.Ogawa, T.Yokoyama, M.Yamamoto
  • 学会等名: ICCAS-SICE 2009
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 20090818-20090821
• [学会発表] Initial reports of DELTA-2 campaign : tides measured with FPI, MF radar, and meteor radar (2009)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., K.Shiokawa, J.Kurihara, S.Nozawa, T.Tsuda, Y.Koizumi-Kurihara, Y.Otsuka, M.Tsutsumi
  • 学会等名: EISCAT workshop
  • 発表場所: Tromso, Norway
  • 年月日: 20090803-20090807
• [学会発表] Polar cap tongue of ionization during magnetic storm on December 14-15, 2006 (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., T.Tsugawa, K.Shiokawa, N.Nishitani, Y.Otsuka, T.Ogawa
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20090516-20090521
• [学会発表] Current and future of the optical mesosphere thermosphere imagers (OMTIs) and STEL magnetometers (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K., Y.Otsuka
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20090516-20090521
• [学会発表] オーロラ帯と低緯度で熱圏風速・温度を観測する4台のファブリ・ペロー干渉計の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 塩川和夫、大塚雄一、大山伸一郎、野澤悟徳、加藤泰男、濱口佳之、山本優佳、佐藤貢
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20090516-20090521
• [学会発表] コトタバン(南緯0.2度,東経100.3度)の大気光イメージャで観測された赤道域電離圏擾乱の特徴と今後の観測計画 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久保田実、石井守、津川卓也、陣英克、上本純平、塩川和夫、大塚雄一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20090516-20090521
• [学会発表] 宇治-信楽-多賀で行われた中間圏重力波の3点同時観測キャンペーン:初期結果報告 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木臣、中村卓司、江尻省、塩川和夫、川原琢也
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20090516-20090521
• [学会発表] 中緯度多地点の誘導磁力計で観測されたPc 1地磁気脈動の偏波解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野村麗子、塩川和夫、B.Shevtsov
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20090516-20090521
• [学会発表] DELTA-2キャンペーン速報:FPIの観測結果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大山伸一郎、塩川和夫、大塚雄一、栗原純一、野澤悟徳、小川泰信、岩上直幹、阿部琢美、渡部重十、山本真行、加藤泰男、濱口佳之、山本優佳、佐藤貢、Larsen Miguel F
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20090516-20090521
• [学会発表] 日本上空で観測されたNaコラム量とOI大気光強度の同時増大の原因 (2009)
  • 著者名/発表者名: 江尻省、中村卓司、川原琢也、塩川和夫、堤雅基、G.G.Shepherd, J.Oberheide
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20090516-20090521
• [学会発表] Polar cap tongue of ionization during magnetic storm on December 14-15, 2006 (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., T.Tsugawa, K.Shiokawa, N.Nishitani, Y.Otsuka, T.Ogawa
  • 学会等名: SuperDARN workshop
  • 発表場所: Corsica, France
  • 年月日: 20090511-20090515
• [備考] 高感度全天カメラ、磁力計のデータは、以下のWebページで公開している。
  • URL: http://stdb2.stelab.nagoya-u.ac.jp/omti/index.html
• [備考]
  • URL: http://stdb2.stelab.nagoya-u.ac.jp/magne/index.html