低周波電磁波動と雷活動総合観測を用いた冬季雷及び夏季雷の電気的特性に関する研究

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22560266
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 芳原 容英 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (10303009)
• 研究分担者: 早川 正士 電気通信大学, 先端ワイヤレスコミュニケーション研究センター, 特任教授 (80023688) ; 太田 健次 中部大学, 工学部, 教授 (10131161) ; 鳥家 秀昭 津山高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (40311071)
• キーワード: 電気・電磁環境 / 落雷電荷量マツプ / 自然現象観測・予測 / 自然災害

研究概要

本年度は(1)ELF帯電磁波動観測装置環境の整備、(2)冬季雷観測キャンペーン、(3)観測データの初期解析及び結果の発表が行われた。
まず、(1)では電通大での観測システムの調整後、7月下旬に熊本県阿蘇に水平磁界2成分連続観測装置を設置し、テスト観測を開始した。しかしながら、ほどなく近雷のためにセンサーが故障し観測がストップした。そこで、システムの再調整後2月下旬に雷活動を避けるため、観測点を鹿児島県垂水に移動し再設置を行いテスト観測が再開している。(2)では本年度の冬季は既存の北海道母子里1のみでELF帯電磁波観測、スプライトの光学観測を、東京、岡山、仙台の3地点から同時に行い、また対応する落雷データの一部は世界雷探知網(WWLLN)を用いている。現在データの解析中であり、中間圏発光現象の発生位置とともに、対応する落雷特性の物理的解明を行っている。(3)九州での観測点設置前から、2観測点(北海道母子里、伊豆(現在稼働していない))のELFトランジェントのデータから落雷位置及び対応する電荷モーメントの導出を試みた(学会にて発表)。今回夏季に取得された九州熊本と北海道のトランジェントデータより落雷電荷量マップの作成を試みている。初期解析として、事例解析の結果が学会にて発表され、気象衛星や上述のWWLLN等により観測された雷雲の位置に本手法により同定された落雷イベントが発生していることが確認され、対応する落雷電荷モーメントの導出に成功した。
また今後の課題等も明らかとなり、同一イベントの同定方法、イベント検出のための閾値、さらにSN比を改善するため、使用する周波数範囲や背景の局所的なノイズ(主に電力線からの基本及び高調波)の除去等の検討を行っている。最後に、2観測点での観測点間を笹ぶパス付近の落雷位置の標定精度の向上のため、新たな観測点の設置を行うための検討が行われた。

研究成果

• [雑誌論文] The ionospheric perturbations associated with Asian earthquakes as seen from the subionospheric propagtion from NWC to Japanese stationS. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kasahara, F.Muto, Y.Hobara, M.Hayakawa
  • 雑誌名: Natural Hazards and Earth System Sciences 巻: 10 ページ: 581-588
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fractal analysis of subionospheric LF propagation data and consideration of the lithosphere-atmosphere-ionosphere coupling. (2010)
  • 著者名/発表者名: T.lmamura, Y.Ida, Y.Kasahara, T.Nakamura, Y.Hobara, M.Hayakawa
  • 雑誌名: Natural Hazards and Earth System Sciences 巻: 10 ページ: 901-906
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current status of seismo-electromagnetics for short-term earthquake prediction (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Hayakawa, Y.Hobara
  • 雑誌名: Geomatics, Natural Hazards and Risk ページ: 115-155
  • 査読あり
• [雑誌論文] A comparison of different source location methods for ELF transients by using the parent lightning discharges with known positions (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nakamura, M.Sekiguchi, Y.Hobara, M.Hayakawa
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research, Atmospheres 巻: 115
  • 査読あり
• [雑誌論文] QIbursts : Natural ELF Radio Transients (2010)
  • 著者名/発表者名: A.P.Nickolaenko, M.Hayakawa, Y.Hobara
  • 雑誌名: Survey in Geophysics 巻: 31 ページ: 409-425
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ground-Based Detection of Sprites and their Parent Lightning Flashedover Africa during the 2006 AMMA Campaign (2010)
  • 著者名/発表者名: E.Williams, W.Lyons, Y.Hobara, V.Mushtak, N.Asencio, R.Boldi, J.Bor, S.Cummer, E.Greenberg, M.Hayakawa, R.Holzworth, V.Kotroni, J.Li, C.Morales, T.Nelson, C.Price, B.Russell, G.Satori, K.Shirahata, Y.Takahashi, K.Yamashita
  • 雑誌名: Special Issue in the Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 巻: 136 ページ: 257-271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reception of ELF transmitter signals at Moshiri, Japan, andtheir propagation characteristics (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Yano, Y.Ida, Y.Hobara, M.Hayakawa, A.P.Nickolaenko
  • 雑誌名: Radio Science
  • 査読あり
• [雑誌論文] A statistical study on the AGW modulations in subionospheric VLF/LF propagation data and consideration of the generation mechanism of seismo-ionospheric perturbations (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kasahara, T.Nakamura, Y Hobara, M.Hayakawa, A.Rozhnoi, M.Solovieva, O.A.Molchanov
  • 雑誌名: Journal of Atmospheric Electrricity 巻: 30 ページ: 103-112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variations of the global lightning distribution revealed fromthree-station Schumann resonance measurements (2010)
  • 著者名/発表者名: A.V.Shvets, Y.Hobara, M.Hayakawa
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research, Space Physics 巻: 115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Statistical study of the quasi-perpendicular shock ramp widthe (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Hobara, M.Balikhin, V.Krasnoselskikh, M.Gedalin, H.Yamagishi
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research, Space Physics 巻: 115
  • 査読あり
• [学会発表] VLF subionospheric disturbances and ELF transients associated with TLEs : observations and modeling (2010)
  • 著者名/発表者名: 芳原容英
  • 学会等名: American Geophysical Union
  • 発表場所: Moscone Convention Center
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] VLF subionospheric disturbances and ELF transients associated with TLEs : Observations and modeling(invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: 芳原容英
  • 学会等名: International Workshop on Seismo-Electromagnetics and Atmospheric Science
  • 発表場所: R.B.S.College, Bichpuri, Agra.(インド)
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] CHARACTERISTICS OF THE LOW FREQUENCY EM WAVES-N THE IONOSPHERE BY SIIMULTANEOUS MEASUREMENTS OF DEMETER SArELLITEAND GROUND-BASED EXPERIMENT (2010)
  • 著者名/発表者名: 芳原容英
  • 学会等名: Asia-Pacific Radio Science Conference
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2010-09-24
• [図書] VLF subionospheric disturbances and ELF transients associated with TLEs : observations and modeling in) (2010)
  • 著者名/発表者名: 芳原容英
  • 総ページ数: 16
  • 出版者: PROPAGATION EFFECTS OF VERY LOW FREQUENCY RADIO WAVES(AIP Comference Proceedings