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2020 年度 実績報告書

多波長近赤外分光・イメージング観測で解明する昼側オーロラ特性と地球大気の組成変動

研究課題

研究課題/領域番号 20H01962
研究機関国立極地研究所

研究代表者

西山 尚典  国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (00704876)

研究分担者 土屋 史紀  東北大学, 理学研究科, 准教授 (10302077)
鍵谷 将人  東北大学, 理学研究科, 助教 (30436076)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード短波長赤外 / オーロラ / 大気光 / 分光 / 大型レーダー / 北極環境
研究実績の概要

ノルウェー・ロングイヤビエン(78.2°N, 15.6°E)にて新規観測実施予定のオーロラ・大気光用近赤外イメージング分光器の開発を進めた.年度の前半に分光器の遠隔運用のための開発( モーターやアクチエーターの制御,電源やネットワークの設定)を進めた.また,分光器の性能確認のため,実験室内での実験や国内での大気光をターゲットとしたテスト観測を行った.実験室実験からは,分光器の波長および空間分解能が半値全幅で2ピクセル程度と十分な性能が発揮できることを確認した.大気光観測からは,1.1-1.3μmにおけるOHの大気光を60秒の分解能で検出できることを確認した.また数値計算の結果は,この波長帯のオーロラ発光に関して5kR/nmの強度であれば、露光30秒でS/N~10程度で検出できる見込みである.
近赤外イメージャについては,光学系仕様の検討を進め,使用するレンズやフィルタなどの選定を進めた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

COVID-19の感染拡大による,移動の制限の影響で大学との共同研究で進める実験等に大きな遅れが生じた.また必要な電子部品の調達の遅れなども開発スケジュールに影響した.

今後の研究の推進方策

来年度のイメージャ開発を効率的に進めるとともに,将来的な大型レーダーとの同時観測を見越して,レーダー実験の申請やデータ解析を進める.
また,当初予定ではイメージング分光器とイメージャはそれぞれ別の年度にロングイヤビエンに設置予定であったが,これを変更し同じ年度に設置することで,高騰している海外渡航費を軽減するとともに,海外渡航のリスクを最小限にする.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3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] Temporal evolutions of N2+ Meinel (1,2) band near 1.5 um associated with aurora breakup and their effects on mesopause temperature estimations from OH Meinel (3,1) band2021

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama Takanori、Taguchi Makoto、Suzuki Hidehiko、Dalin Peter、Ogawa Yasunobu、Braendstroem Urban、Sakanoi Takeshi
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 73 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01360-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] OI 630.0‐nm and N2 1PG Emissions in Pulsating Aurora Events Observed by an Optical Spectrograph at Troms?, Norway2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuda T. T.、Li C.、Hamada S.、Hosokawa K.、Oyama S.‐i.、Nozawa S.、Kawabata T.、Mizuno A.、Kurihara J.、Nishiyama T.、Kosch M. J.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 125 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2020ja028250

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Spectral investigations on short-wavelength infrared airglow and aurora (0.9-1.6 μm) at Syowa station (69.0°S, 39.6°E) using a Czerny-Turner type 1-D imaging spectrograph: A comparison study to a panchromatic InGaAs camera and a resonance scattering lidar2021

    • 著者名/発表者名
      T. Nishiyama, T. Nakamura, M. Taguchi, M. K. Ejiri, T. T. Tsuda, H. Suzuki, T. Sakanoi, K. Tsuno, T. Ogawa, S. Wada
    • 学会等名
      43rd COSPAR Scientific Assembly
    • 国際学会
  • [学会発表] Spectral investigations on short-wavelength infrared aurora and airglow (0.9-1.6 μm): Ground-based observations in the both polar regions and developments of 2-D imaging spectrograph with high resolutions2020

    • 著者名/発表者名
      Takanori Nishiyama, Makoto Taguchi, Masato Kagitani, Yasunobu Ogawa, Hidehiko Suzuki, Takeshi Sakanoi, Fuminori Tsuchiya, Peter Dalin, Urban Braendstroem
    • 学会等名
      JpGU - AGU Joint Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal evolutions of N2+ Meinel (1,2) band near 1.5 μm associated with aurora breakup and their effects on mesopause temperature estimations from OH Meinel (3,1) band2020

    • 著者名/発表者名
      T. Nishiyama, M. Taguchi, H. Suzuki, P. Dalin, Y. Ogawa, U. Braendstroem, T. Sakanoi
    • 学会等名
      The 11th Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [備考] NIRAS Data

    • URL

      https://polaris.nipr.ac.jp/~niras/index.html#!data.md

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公開日: 2023-12-25  

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