新発想による稠密ＧＰＳ網の新しい利用法の開拓

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540485
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 日置 幸介 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30280564)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: GNSS / GPS / 可降水量 / 電離圏全電子数 / ロケット / スポラディックE / 地震前兆 / マルチパス

研究概要

衛星測位システム(GNSS)の稠密観測網を用いて、地殻変動以外の様々な分野における利用方法を開拓した。日本列島の稠密GPS網で得られた水蒸気量（可降水量）の1990年代から現在にいたる時系列を解析し、ENSO等に起因する日本列島の暖冬を反映した水蒸気量の異常等を見出した。複数の周波数における搬送波位相の差から電離圏全電子数を観測し、ロケットの排気による電子数減少を利用したミサイルの軌道推定に成功した。さらにEs層の二次元マッピングを行い、地震直前に生じる電子数の増加などの新しい現象も見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Two-dimensional observations of mid-latitude sporadic-E irregularities with a dense GPS array in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeda, J. and K. Heki
  • 雑誌名: Radio Sci 巻: 49 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1002/2013RS005295
  • 査読あり
• [雑誌論文] マルチパスを利用したGPS 潮汐計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中島悠貴, 日置幸介
  • 雑誌名: 測地学会誌 巻: 59 ページ: 157-162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preseismic ionospheric electron enhancements revisited (2013)
  • 著者名/発表者名: Heki, K. and Y. Enomoto
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: 118 ページ: 6618-6626
  • DOI: 10.1002/jgra.50578
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionospheric disturbances of the 2007 Bengkulu and the 2005 Nias earthquakes, Sumatra, observed with a regional GPS network (2013)
  • 著者名/発表者名: Cahyadi, M. N. and K. Heki
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: 118 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1002/jgra50208
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPS snow depth meter with geometry-free linear combinations of carrier phases (2012)
  • 著者名/発表者名: Ozeki, M. and K. Heki
  • 雑誌名: J. Geodesy 巻: 86 ページ: 209-219
  • DOI: 10.1007/s00190-011-0511-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Earth's free oscillation by dense GPS array : After the 2011 Tohoku megathrust earthquake (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsui, Y. and K. Heki
  • 雑誌名: Sci. Rep 巻: 2 ページ: 931
  • DOI: 10.1038/srep00931
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPS 気候学 : 日本列島の可降水量の長期的変動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田清人, 日置幸介
  • 雑誌名: 測地学会誌 巻: 58巻, 4号 ページ: 141-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Tale of two earthquakes (2011)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 雑誌名: Science 巻: 332 ページ: 1390-1391
• [雑誌論文] Ionospheric electron enhancement preceding the 2011 Tohoku-Oki earthquake (2011)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett 巻: 38 ページ: L17312
  • DOI: 10.1029/2011GL047908
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertical TEC over seismically active region during low solar activity (2011)
  • 著者名/発表者名: Astafyeva, E. and K. Heki
  • 雑誌名: J. Atm. Terr. Phys 巻: 73 ページ: 1643-1652
  • 査読あり
• [学会発表] Dense GNSS network as a sensor of lithosphere, troposphere, and ionosphere (2014)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: The 2nd Japan-Bulgarian Scientific Conference
  • 発表場所: Sofia, Bulgaria
  • 年月日: 20140526-27
• [学会発表] Did Upper Atmosphere Know the Occurrence of the 2011 Tohoku-Oki Earthquake in Advance? (2014)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: JSPS-USA Alumni Symposium
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-02-21
• [学会発表] On the precursor of the 2011 Tohoku-oki earthquake : Fake or true? (2014)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: Seminar at Onsala Space Obs
  • 発表場所: Sweden
  • 年月日: 2014-01-30
• [学会発表] Non-standard applications of a dense GNSS network (2014)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: Seminar at Chalmers Univ. Tech
  • 発表場所: Gothenburg, Sweden
  • 年月日: 2014-01-29
• [学会発表] The scaling law of the near-field coseismic ionospheric disturbances (2013)
  • 著者名/発表者名: Cahyadi, M. H. and K. Heki
  • 学会等名: American Geophys. Union Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20131209-13
• [学会発表] Ionospheric hole made by a North Korean rocket launched in 2012 December : Observation with the Russian GNSS (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakashima, Y. and K. Heki
  • 学会等名: American Geophys. Union Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20131209-13
• [学会発表] 再び地震直前の電離圏電子数上昇について (2013)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介, 榎本祐嗣
  • 学会等名: SGEPSS 秋季大会
  • 発表場所: 高知大学, 高知
  • 年月日: 20131102-05
• [学会発表] 2012 年12月に北朝鮮から発射されたロケットがもたらした電離圏の穴 : ロシアの測位衛星による観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介, 中島悠貴, 前田隼
  • 学会等名: SGEPSS 秋季大会
  • 発表場所: 高知大学, 高知
  • 年月日: 20131102-05
• [学会発表] 夕刻時における中緯度スポラディックE 層の水平面構造の時間変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田隼, 日置幸介
  • 学会等名: SGEPSS 秋季大会
  • 発表場所: 高知大学, 高知
  • 年月日: 20131102-05
• [学会発表] 再び地震直前の電離圏電子数上昇について (2013)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介, 榎本祐嗣
  • 学会等名: 測地学会秋季大会
  • 発表場所: 国立極地研究所, 東京
  • 年月日: 20131029-31
• [学会発表] マルチパスによるGPS 潮汐計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中島悠貴, 日置幸介
  • 学会等名: 日本測地学会秋季大会
  • 発表場所: 国立極地研究所, 東京
  • 年月日: 20131029-31
• [学会発表] The amplitudes of the near-field coseismic ionospheric disturbances and their relationship with seismic moments (2013)
  • 著者名/発表者名: Cahyadi, M. N. and K. Heki
  • 学会等名: 日本測地学会秋季大会
  • 発表場所: 国立極地研究所, 東京
  • 年月日: 20131029-31
• [学会発表] 2012 年12月に北朝鮮から発射されたロケットがもたらした電離圏の穴 : ロシアの測位衛星による観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介, 中島悠貴, 前田隼
  • 学会等名: 日本測地学会秋季大会
  • 発表場所: 国立極地研究所, 東京
  • 年月日: 20131029-31
• [学会発表] Preseismic ionospheric electron enhancement, revisited (2013)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: International Symposium of Asia-Pacific Space Geodynamics
  • 発表場所: Ohio State Univ., Columbus, USA
  • 年月日: 20131014-17
  • 招待講演
• [学会発表] 再び地震直前の電離圏電子数上昇について (2013)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介, 榎本祐嗣
  • 学会等名: 地震学会秋季大会
  • 発表場所: 神奈川県民ホール, 神奈川
  • 年月日: 20131007-09
• [学会発表] Dense GNSS array for early warning of earthquakes and missile launches (2013)
  • 著者名/発表者名: Heki, K., M. N. Cahyadi, Y. Nakashima, and J. Maeda
  • 学会等名: Scientific Assembly of International Association of Geodesy
  • 発表場所: Potsdam, Germany
  • 年月日: 20130902-06
• [学会発表] Focal mechanism dependence of coseismic ionospheric disturbance waveforms revisited : Strike-slip, normal, and reverse fault (2013)
  • 著者名/発表者名: Cahyadi, M.N. and K. Heki
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉
  • 年月日: 20130519-24
• [学会発表] GPS TEC 観測によるスポラディックE 層の観測と水平・垂直面構造の推定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田隼, 日置幸介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉
  • 年月日: 20130519-24
• [学会発表] マルチパスによるGPS 潮汐計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中島悠貴, 日置幸介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉
  • 年月日: 20130519-24
• [学会発表] GEONET F3 解に含まれる大気遅延量及び大気遅延勾配のオフセット (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田清人, 日置幸介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉
  • 年月日: 20130519-24
• [学会発表] GPS 潮汐計の開発とQZSS/GLONASS のデータ活用への展望 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中島悠貴, 日置幸介
  • 学会等名: GPS 大学連合・地殻変動連続観測 研究集会
  • 発表場所: 静岡大学理学部, 静岡
  • 年月日: 2013-05-30
• [学会発表] GPS-TEC 法によるスポラディックE 層の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田隼, 日置幸介
  • 学会等名: GPS 大学連合・地殻変動連続観測 研究集会
  • 発表場所: 静岡大学理学部, 静岡
  • 年月日: 2013-05-30
• [学会発表] GPS-TEC 法によるスポラディックE 層の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田隼, 日置幸介
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第132回講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター, 北海道
  • 年月日: 20121220-23
• [学会発表] マルチパスを用いたGPS 潮汐計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介, 中島悠貴
  • 学会等名: H24年度東京大学地震研究所特定共同研究(B)「精密重力観測のための陸水補正法の開発と適用」重力と水ワークショップ場所
  • 発表場所: 東濃地震科学研究所, 岐阜
  • 年月日: 20121218-19
• [学会発表] Precursory changes in ionosphere immediately before megathrust earthquakes (2012)
  • 著者名/発表者名: Heki, K. and M. N. Cahyadi
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20121203-07
• [学会発表] Ionospheric electron anomalies preceding the 2011 Tohoku-Oki and other large earthquakes (2012)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: 地震と津波に関する日仏セミナー
  • 発表場所: フランス大使館, 東京
  • 年月日: 20121113-14
• [学会発表] Ionospheric disturbances of large earthquakes in Sumatra by GPS-TEC : The 2004 (Sumatra-Andaman), 2007 (Bengkulu) and 2012 April 11 earthquakes (2012)
  • 著者名/発表者名: Cahyadi, M. N., 日置幸介
  • 学会等名: 日本測地学会秋季大会
  • 発表場所: 仙台市福祉プラザ, 宮城
  • 年月日: 20121031-1102
• [学会発表] Preseismic TEC anomalies of the 2004 Sumatra-Andaman and the 2007 Bengkulu earthquakes from GNSS data (2012)
  • 著者名/発表者名: Cahyadi, M. N. and K. Heki
  • 学会等名: AOGS-AGU(WPGM) joint assembly
  • 発表場所: Resorts World Convention Centre, Singapore
  • 年月日: 20120813-17
• [学会発表] TEC enhancement immediately before M9 mega-thrust earthquakes (2012)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: 39th Scientific Assembly of the Committee on Space Research (COSPAR)
  • 発表場所: Mysore, India
  • 年月日: 20120714-22
• [学会発表] Preseismic TEC changes for Tohoku-Oki earthquake in comparisons between simulations and observations (2012)
  • 著者名/発表者名: Kuo, C. L., L. C. Lee, J. D. Huba, and K. Heki
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉
  • 年月日: 20120520-25
• [学会発表] Ionospheric disturbances of the 2005 Nias and the 2007 Bengkulu Earthquakes by GPS-TEC (2012)
  • 著者名/発表者名: Cahyadi, M. N. and K. Heki
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉
  • 年月日: 20120520-25
• [学会発表] 巨大地震直前に生じる電離圏の変動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介
  • 学会等名: 第二回地震予知研究シンポジウム
  • 発表場所: 大阪国際会議場, 大阪
  • 年月日: 2012-09-29
• [学会発表] 地震直前の電離圏全電子数の正異常 : 昨年秋以降の進展 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介
  • 学会等名: 東京大学地震研究所特定共同研究(B) 「青い地球の地震学」
  • 発表場所: 東京大学地震研究所, 東京
  • 年月日: 2012-04-21
• [学会発表] 巨大地震の約一時間前に発生する電離圏全電子数の異常 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介
  • 学会等名: 日本学術振興会プラズマ材料科学第153委員会第105回研究会
  • 発表場所: 弘済会館, 東京
  • 年月日: 2012-04-17
  • 招待講演
• [学会発表] GPS array as a sensor of lithosphere, troposphere, and ionosphere, Bowie Lecture (2011)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20111205-09
  • 招待講演
• [学会発表] Precursory TEC enhancement innediately before the 2011 Tohoku-Oki earthquake (2011)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20111205-09
• [学会発表] 2011年東北沖地震の直前に起こったTEC の正異常について (2011)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介
  • 学会等名: SGEPSS秋季大会
  • 発表場所: 神戸大学, 兵庫
  • 年月日: 20111103-06
  • 招待講演
• [学会発表] 地震直前のTEC 異常に関するFAQ と回答 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介
  • 学会等名: 日本測地学会第116回講演会
  • 発表場所: 高山市民文化会館, 岐阜
  • 年月日: 20111026-28
• [学会発表] 大気遅延勾配の時空間的な構造について (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田清人, 日置幸介
  • 学会等名: 日本測地学会第116回講演会
  • 発表場所: 高山市民文化会館, 岐阜
  • 年月日: 20111026-28
• [学会発表] GPS-TEC でみた2005 年Nias 地震および2007 年Bengkulu 地震に伴う電離圏擾乱 (2011)
  • 著者名/発表者名: Cahyadi, M. N., 日置幸介
  • 学会等名: 日本測地学会第116回講演会
  • 発表場所: 高山市民文化会館, 岐阜
  • 年月日: 20111026-28
• [学会発表] Ionospheric electron enhancement before the 2011 Tohoku-Oki eq. detected with a dense GPS array (2011)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: 中国地球物理学会第27回年会
  • 発表場所: 長沙, 中国
  • 年月日: 20111017-21
  • 招待講演
• [学会発表] Precursory TEC enhancement immediately before the 2011 Tohoku-Oki earthquake (2011)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: 2nd International DEMETER Workshop
  • 発表場所: CNES Headquater, Paris
  • 年月日: 20111010-12
  • 招待講演
• [学会発表] Preseismic TEC increase above the focal region of the 2011 Tohoku earthquake : the best-recorded earthquake precursor in the history? (2011)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: 8th Annual Meeting of AOGS
  • 発表場所: Taipei, Republic of China
  • 年月日: 20110808-12
• [学会発表] GPS climatology with GEONET : Long term behaviors of atmospheric delays and bias in their gradients reflecting the tilt of geoid (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K. and K. Heki
  • 学会等名: IUGG General Assembly, session JG01 (poster)
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 20110628-0707
• [学会発表] 2011 年東北地方太平洋沖地震の直前に起こった電離圏全電子数の正の異常 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉
  • 年月日: 20110522-27
• [学会発表] GPS 気象学的アプローチでジオイドの傾きを測る (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田清人, 日置幸介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉
  • 年月日: 20110522-27
• [学会発表] Dense GPS array as a sensor of lithosphere (2011)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: atmosphere, and ionosphere, Seminor at Graduate Univ
  • 発表場所: Chinese Acad. Sci., Beijing
  • 年月日: 2011-10-16
• [学会発表] Dense GPS array as a sensor of lithosphere (2011)
  • 著者名/発表者名: Heki, K
  • 学会等名: atmosphere, and ionosphere IPGP seminor
  • 発表場所: Univ. Paris Diderot, Paris
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] GPS 積雪計 : 総集編 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介, 大関優
  • 学会等名: H23東京大学地震研究所特定共同研究(B)「精密重力観測のための陸水補正法の開発と適用」重力と水ワークショップ
  • 発表場所: 国立天文台水沢VLBI 観測所, 岩手
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 地震約40分前に始まった正のTEC異常について (2011)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介
  • 学会等名: 平成23年東北地方太平洋沖地震に関する成果報告シンポジウム
  • 発表場所: トラストシティカンファレンス・仙台, 宮城
  • 年月日: 2011-08-20
• [学会発表] 地震40 分前に始まったTECの正異常 : 2010 年チリ地震および2004年スマトラ地震との比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日置幸介
  • 学会等名: 第62回地震電磁気セミナー
  • 発表場所: 日本科学未来館, 東京
  • 年月日: 2011-05-28
• [学会発表] 大地震に先行する電離圏の異常 : GPS-TEC 法による観測
  • 著者名/発表者名: 日置幸介
  • 学会等名: 電子情報通信学会2012年総合大会
  • 発表場所: 岡山大学, 岡山
• [備考]
  • URL: http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~heki