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2014 年度 実績報告書

新技術ライダー観測を活用した超高層大気下部の化学過程と物質輸送の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24340121
研究機関国立極地研究所

研究代表者

中村 卓司  国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (40217857)

研究分担者 阿保 真  首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (20167951)
川原 琢也  信州大学, 工学部, 准教授 (40273073)
鈴木 秀彦  明治大学, 理工学部, 講師 (40582002)
藤原 均  成蹊大学, 理工学部, 教授 (50298741)
江尻 省  国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (80391077)
西山 尚典  国立極地研究所, 研究教育系, 特任助教 (00704876)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード超高層物理学 / ライダー / 中間圏界面 / 流星フラックス / 金属原子 / 大気大循環モデル / レーダー観測 / 下部熱圏
研究実績の概要

本研究では、観測的情報が決定的に欠落している超高層大気下部の組成とその変動に関する情報を新しく開発した多波長の共鳴散乱ライダー等新技術のライダー観測を実施することで飛躍的に増大させ、先端的レーダー観測で得た下部熱圏への流星物質流入フラックスの季節変化を用い、最新のGCM モデルを投入することで超高層大気下部の物質輸送と化学過程を明らかにすることを目的とした。
課題1、新技術ライダーを用いた集中観測 多波長共鳴散乱ライダーによる集中観測を継続した。とくに、カルシウムイオン観測などこれまでにない組成の貴重な観測データを他の測器や衛星とも比較解析した。
課題2、物質フラックスのレーダー高精度観測 昭和基地大型大気レーダーでの流星フラックス観測を本格化させるための種々の開発を推進した。機器ソフトウェアの問題点が見出されたため、当該部分は次年度に継続する。一方、中間圏モードでのレーダー観測について解析を進展させ、電子密度モデルも登用した検討を進めることができた。
課題3、取得データの解析、データベース化 南極昭和基地でのライダー観測のデータベース化について、複数チャンネルのデータの接続方法や背景光の扱いを全面的に検討して、大規模な解析を行って、質の高いデータベースの構築を行うことができた。また、ナトリウムの観測データを解析して高高度のナトリウムの振る舞いについて明らかにした。
課題4、数値モデルと観測との比較 大気大循環モデルや再解析データとの比較を精密化し、解析をすすめた。また、とくに大気光イメージングデータの解析を南極のネットワークにも拡大して進めることを行い、モデルとの比較を実施した。
この他、海外の共同研究者とは、COSPAR等国際会議で打ち合わせを行った他、国立極地研究所に招へいして議論を行った。また、若手の国際会議への派遣はその後の別予算での長期の共同研究海外派遣にも繋がり大きな成果を残せた

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

進展しているところと若干遅れているところはあるが総合するとおおむね順調である。新たな知見も多く得られている。

今後の研究の推進方策

南極観測の輸送の問題で南極域の観測が遅れていることと、南極昭和基地の大型大気レーダーのシステム的なソフトウェアの不具合により流星モードの実施が遅れているが、
H27年度に延長して取りまとめを行う。また、今後も引き続きデータ解析、モデリングを継続して成果を得る予定である。

次年度使用額が生じた理由

未実施の研究打ち合わせがあり、翌年度に行うこととした。

次年度使用額の使用計画

主に海外の共同研究者・研究協力者との研究打ち合わせに使用する。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (31件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A thermospheric Na layer event observed up to 140 km over Syowa Station (69.0°S, 39.6°E) in Antarctica2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuda, T. T., X. Chu, T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. D. Kawahara, A. S. Yukimatu, and K. Hosokawa
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 42 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1002/2015GL064101

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Height and time characteristics of seasonal and diurnal variations in PMWE based on 1 year observations by the PANSY radar (69.0 S, 39.6 E)2015

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, T., K. Sato, T. Nakamura M. Tsutsumi, T. Sato, M. Kohma, K. Nishimura, Y. Tomikawa, M. K. Ejiri and T. T. Tsuuda
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 42 ページ: 2100-2108

    • DOI

      10.1002/2015GL063349

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atmospheric gravity waves excited by a fireball meteor: Observations and modeling2014

    • 著者名/発表者名
      Vadas, S. L., H. Suzuki, M. J. Nicolls, T. Nakamura, and R. O. Harmon
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 119 ページ: 8583-8605

    • DOI

      10.1002/2014jd021664.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New statistical analysis of the horizontal phase velocity distribution of gravity waves observed by airglow imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, T. S., T. Nakamura, M. K. Ejiri, M. Tsutsumi, and K. Shiokawa
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 119 ページ: 9707-9718

    • DOI

      10.1002/2014jd021543

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Two-day period fluctuation of PMC occurrence over Syowa Station, Antarctica observed by a ground-based lidar and AIM satellite.2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, H., T. Nakamura, M. Tsutsumi, M. Ejiri, Y. Tomikawa, M. Abo, T. Kawahara T. T. Tsuda, and T. Nishiyama
    • 学会等名
      AGU fall meeting 2014
    • 発表場所
      サンフランシスコ アメリカ合衆国
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-19
  • [学会発表] Comparison with the horizontal phase velocity distribution of gravity waves observed airglow imaging data of different sampling periods2014

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, T., T. Nakamura, M. K. Ejiri, M. Tsutsumi, and K. Shiokawa
    • 学会等名
      AGU fall meeting 2014
    • 発表場所
      サンフランシスコ アメリカ合衆国
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-19
  • [学会発表] 昭和基地レイリーラマンライダーと AIM 衛星によって捉えられた PMC の2日周期 変動2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 秀彦 , 中村 卓司, 堤 雅基, 江尻 省, 冨川 喜弘, 阿保 真, 津田 卓雄, 西山 尚典, 川原 琢也
    • 学会等名
      第136回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • 発表場所
      松本市 キッセイホール
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-03
  • [学会発表] Height and time characteristics of seasonal and diurnal variations in PMWE based on observations by PANSY radar (69S,39E)2014

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama、T., T. Nakamura, K. Sato, M. Tsutsumi, T. Sato, K. Nishimura, M. Kohma, Y. Tomikawa, M. K. Ejiri, and T. T. Tsuda
    • 学会等名
      第136回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • 発表場所
      松本市 キッセイホール
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-03
  • [学会発表] 3 周波法による波長可変共鳴散乱ライダーの送信周波数校正実験2014

    • 著者名/発表者名
      江尻 省, 中村 卓司, 津田 卓雄, 西山 尚典, 阿保 真, 川原 琢也
    • 学会等名
      第136回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • 発表場所
      松本市 キッセイホール
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-03
  • [学会発表] 南極昭和基地レイリー/ラマンライダーの送信ビーム位置監視システム2014

    • 著者名/発表者名
      津田 卓雄, 中村 卓司, 阿保 真, 江尻 省, 西山 尚典, 鈴木 秀彦, 冨川 喜弘, 堤 雅基, 川原 琢也
    • 学会等名
      第136回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • 発表場所
      松本市 キッセイホール
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-03
  • [学会発表] Program of the Antarctic Syowa MST/IS radar: Results from Continuous Observations2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., K. Sato, M. Tsutsumi, T. Sato, A. Saito, Y. Tomikawa, K. Nishimura, M. Kohma, H. Yamagishi, and T. Yamanouchi
    • 学会等名
      第40回COSPAR科学総会
    • 発表場所
      モスクワ ロシア
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Physical Properties of Meteoroids based on Middle and Upper Atmosphere Radar Measurements2014

    • 著者名/発表者名
      Gritsevich, M., J. Kero, J. Virtanen, C. Szasz, T. Nakamura, J. Peltoniemi, and D. Koschny
    • 学会等名
      第40回COSPAR科学総会
    • 発表場所
      モスクワ ロシア
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-10
  • [学会発表] Precise Orbit Determination of Meteors by HPLA Radar and the MU Radar Meteor Head Echo Database2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., J. Kero, C. Szasz, D. Kastinen, J. Watanabe, M. Yamamoto, Y. Tanaka, and S. Abe
    • 学会等名
      第40回COSPAR科学総会
    • 発表場所
      モスクワ ロシア
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-10
  • [学会発表] Short- and long-termed variation of Polar Mesosphere Winter Echo observed by PANSY radar in Antarctica2014

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, T., K. Sato, M. Tsutsumi, T. Sato, T. Nakamura, K. Nishimura, M. Kohma, Y. Tomikawa, M. K. Ejiri, and T. T. Tsuda
    • 学会等名
      第40回COSPAR科学総会
    • 発表場所
      モスクワ ロシア
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-10
  • [学会発表] Ground-based monitoring of nitric oxide (NO) in the mesosphere and the lower thermosphere from Syowa Station in Antarctica2014

    • 著者名/発表者名
      Mizuno, A., Y. Isono, T. Nagahama, Y. Miyoshi, R. Kataoka, M. Tsutsumi, M. K. Ejiri, H. Fujiwara, M. Hiroyuki, M. Uemura, and T. Nakamura
    • 学会等名
      第40回COSPAR科学総会
    • 発表場所
      モスクワ ロシア
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-10
  • [学会発表] The Middle and Upper Atmosphere Observations over Syowa Station (69S, 39E), the Antarctic2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, T., K. Sato, M. Tsutsumi, T. Yamanouchi, T. Sato, M. K. Ejiri, M. Abo, T. Nishiyama, H. Suzuki, Y. Tomikawa, T. T. Tsuda, A. Mizuno, Y. Isono, and T. S. Matsuda
    • 学会等名
      第40回COSPAR科学総会
    • 発表場所
      モスクワ ロシア
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-10
  • [学会発表] Statistical analysis of gravity waves characteristics observed by airglow imaging at Syowa Station (69S, 39E), Antarctic2014

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, T. S., T. Nakamura, M. K. Ejiri, M. Tsutsumi, K. Shiokawa, M. Taguchi, and H. Suzuki
    • 学会等名
      第40回COSPAR科学総会
    • 発表場所
      モスクワ ロシア
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-10
  • [学会発表] Mesospheric potassium layer observation by a frequency-tunable resonance scattering lidar system2014

    • 著者名/発表者名
      Ejiri, M. K., T. T. Tsuda, T. Nishiyama, M. Abo, T. D. Kawahara, and T. Nakamura
    • 学会等名
      第40回COSPAR科学総会
    • 発表場所
      モスクワ ロシア
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-10
  • [学会発表] Vertical profiles of atmospheric temperature between upper troposphere and mesosphere obtained from Rayleigh/Raman lidar installed at Syowa station in Antarctica2014

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, T., T. Nakamura, M. K. Ejiri, M. Abo, T. D. Kawahara, T. T. Tsuda, H. Suzuki, Y. Tomikawa, and M. Tsutsumi
    • 学会等名
      第40回COSPAR科学総会
    • 発表場所
      モスクワ ロシア
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-10
  • [学会発表] 南極昭和基地大型大気レーダー計画の現状2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 薫、堤 雅基、佐藤 亨、中村 卓司、齊藤 昭則、冨川 喜弘、西村 耕司、高麗 正史、山岸 久雄、山内 恭
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 大型レーダーによる流星ヘッドエコー観測と流星の精密軌道データベース2014

    • 著者名/発表者名
      中村卓司, Johan Kero
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 南極昭和基地で観測された中間圏・下部熱圏のNOの変動2014

    • 著者名/発表者名
      礒野 靖子、*水野 亮、長浜 智生、三好 由純、中村 卓司、片岡 龍峰、堤 雅基、江尻 省、藤原 均、前澤 裕之、上村 美久
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] Recent observations by Rayleigh/Raman lidar and developments of tunable resonance scattering lidar system in JARE2014

    • 著者名/発表者名
      *江尻 省、津田 卓雄、西山 尚典、阿保 真、冨川 喜弘、鈴木 秀彦、川原 琢也、堤 雅基、中村 卓司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] ミリ波放射分光観測装置ネットワークによる中間圏大気組成分布の変動モニタリング2014

    • 著者名/発表者名
      *長浜 智生、水野 亮、中島 拓、大山 博史、礒野 靖子、児島 康介、堤 雅基、中村 卓司、前澤 裕之、小川 英夫
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] ミリ波分光放射計によって観測された昭和基地上空の中層大気中におけるO3とNOの時間変動2014

    • 著者名/発表者名
      *大山 博史、礒野 靖子、上村 美久、長濱 智生、水野 亮、堤 雅基、江尻 省、中村 卓司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 第VIII期南極重点研究観測における高機能ライダーの現状2014

    • 著者名/発表者名
      *江尻 省、津田 卓雄、西山 尚典、阿保 真、冨川 喜弘、鈴木 秀彦、川原 琢也、堤 雅基、中村 卓司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 昭和基地レイリー/ラマンライダーの狭帯域化による極中間圏雲の昼間観測2014

    • 著者名/発表者名
      *鈴木 秀彦、中村 卓司、江尻 省、阿保 真、山本 晃寛、川原 琢也、冨川 喜弘、堤 雅基、津田 卓雄、西山 尚典
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 南極昭和基地大型大気レーダーによって観測された極域冬期中間圏エコーの季節変動2014

    • 著者名/発表者名
      *西山 尚典、佐藤 薫、堤 雅基、佐藤 亨、中村 卓司、西村 耕司、高麗 正史、冨川 喜弘、江尻 省、津田 卓雄
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 大気光イメージングにより観測された南極昭和基地 (69S,39E) 上空の大気重力波の解析2014

    • 著者名/発表者名
      *松田 貴嗣、中村 卓司、江尻 省、堤 雅基、塩川 和夫、田口 真、鈴木 秀彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 昭和基地レイリー/ラマンライダーによる対流圏から中間圏までの 連続温度プロファイルの導出2014

    • 著者名/発表者名
      *西山 尚典、中村 卓司、江尻 省、阿保 真2、川原 琢也3、津田 卓雄1、鈴木 秀彦4、堤 雅基1、冨川 喜弘1
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 南極観測用の波長可変共鳴散乱ライダーシステム: 現況について2014

    • 著者名/発表者名
      *津田 卓雄、江尻 省、西山 尚典、阿保 真、松田 貴嗣、川原 琢也、中村 卓司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] カリウム共鳴散乱ライダー用ドップラーフリー飽和吸収分光実験2014

    • 著者名/発表者名
      川原 琢也、*津田 卓雄、西山 尚典、江尻 省、阿保 真、中村 卓司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 昭和基地で観測された熱圏・中間圏NOの季節変動の要因の解析2014

    • 著者名/発表者名
      上村 美久、礒野 靖子、水野 亮、長浜 智生、江尻 省、堤 雅基、*中村 卓司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] 大型レーダー流星ヘッドエコー観測による太陽系ダスト軌道の統計的分布2014

    • 著者名/発表者名
      *阿部 新助、Kero Johan、中村 卓司、藤原 康徳、渡部 潤一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [学会発表] Naライダー/EISCATレーダー連携観測によって検出したオーロラ起因のNa層変動2014

    • 著者名/発表者名
      *津田 卓雄、野澤 悟徳、川原 琢也、川端 哲也、斎藤 徳人、和田 智之、小川 泰信、大山 伸一郎、Hall Chris、堤 雅基、江尻 省、鈴木 臣、高橋 透、中村 卓司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      横浜市 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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