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2014 年度 実績報告書

東南アジアの雷放電がD/E領域電離圏に及ぼす影響の観測的研究

研究課題

研究課題/領域番号 25302005
研究機関千葉大学

研究代表者

大矢 浩代  千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00241943)

研究分担者 土屋 史紀  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10302077)
山下 幸三  サレジオ工業高等専門学校, 電気工学科, 講師 (20609911)
高橋 幸弘  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50236329)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード超高層物理学 / 電離圏 / 雷放電
研究実績の概要

・2014年7月に,ロスバニョス(フィリピン)の観測システムの一部が台風のため壊れたが,2014年9月に復旧作業を行い,観測を再開することができた。2014年12月に,台南(台湾)の台南市立青草小学校に設置してあった観測システムを台南市立土城高校に移設した。青草小学校での新棟建設のため,観測システムを設置してあった建物を取り壊すためである。2015年3月に,ポンティアナ(インドネシア)のインターネットの再設定を行い,日本から遠隔操作できるようにした。既設のタイおよびベトナムの観測点では自動定常観測し,データを蓄積している。
・10 kHz以下の水平磁場2成分および標準電波の振幅・位相の観測データのデータベース化を行い,大学間連携データベースサイトIUGONETで公開を開始した。
・従来のデータ記録ソフトウェアでは40kHz以下の水平磁場2成分および垂直電波1成分は1分間につき20秒のデータ取得が限界であったが、本年度は観測不能時間がない連続波形データ取得が可能なソフトウェア開発にも成功した。データ解析では、落雷位置の導出アルゴリズムを開発した。現在は同アルゴリズムを用いた落雷信号の自動検出システムを開発中であり、2015年度中に観測網へ適用する予定である。
・LF帯標準電波観測については、本年度は台南局と陸別局の観測システムの更新、並びに解析ツールの整備を実施した。また、日本国内において は、冬季北陸雷に伴う下部電離圏の電離現象についての解析を進め、落雷のピーク電流値と電離の規模に正の相関があることを明らかにした。この 結果を更に詳細に調べるため、福岡県篠栗(九州大学)と福島県田村市(星の村天文台)にJJYの受信点を新設設置し、観測を開始した。
・東南アジアとの海外共同研究を進めるため,2015年2月にデータ解析講習会を実施し,また動画配信による講義の教材の作製を行った。

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

2014年12月に台湾の観測機器を移設することができたが,2014年7月に発生した台風により,フィリピンの観測システムが被害を受けた。2014年9月に観測自体は復旧することができたが,現在もインターネット回線は断線している。またベトナムもインターネットが接続できない状況で,平成27年度は全面復旧を予定している。観測データから,tweek空電, long recovery event, および雷起源の空電が観測されており,現在その自動解析プログラムの開発および解析を進めているところである。これまでの解析で,日本国内の現象であるが,地上の雷,エルブスおよびLong recovery eventが同時に観測されていたことが分かった。これは地上の雷から発生した電磁パルス(EMP)がエルブスを形成し,下部電離圏を強く電離して回復時間が長くなったことを示唆している。これらのことから,本研究計画はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

当初の予定どおり,平成27年度にはデータ解析に主眼を置き,雷放電に伴い発生するEMP等がD領域・下部E領域電離圏電子密度に及ぼす影響を実証的かつ定量的に明らかにする。東南アジア5観測地点での自動定常観測を維持・継続し,データの蓄積を図るとともに,得られたデータをデータベース化して,海外の関連研究者と共同研究を推進する。

次年度使用額が生じた理由

科学研究費補助金はほぼ全額使用したが,学術研究助成基金助成金に次年度使用額が生じた。その理由は,台湾の観測システム移設の際の新規物品購入および輸送費を予定していたが,新規で購入したのは部品のみでほぼ既存の物品で使用可能であり,また現地協力機関である国立成功大学(台湾)が機器運搬を支援してくれたため,予定より少ない金額で済んだ。

次年度使用額の使用計画

翌年分として請求した研究費と合わせて,今年度は最終年度なので,3年間の観測・解析結果を論文にまとめる。その論文発行費,それに関連する英文校閲代がかかる。また研究成果を国外・国内学会で発表するため,その出張費が必要となる。また東南アジア5観測地点での観測データ回収・メンテナンスのための海外出張費が必要となる。台湾およびフィリピンの無停電電源装置(UPS)が寿命および台風による損壊のため現在停止中となっており,そのUPS購入費が必要となる。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件)

  • [学会発表] LF標準電波/AVONネットワークによる降下電子観測2015

    • 著者名/発表者名
      大矢浩代, 土屋史紀, 山下幸三, 高橋幸弘, 小原隆博
    • 学会等名
      第6回ERGサイエンス会議
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-03-13 – 2015-03-13
  • [学会発表] VLF/LF波で探る下部電離圏の電離現象2015

    • 著者名/発表者名
      土屋史紀, 森永洋介, 小原隆博, 三澤浩昭, 本間規泰, 大矢浩代, 高橋幸弘, 佐藤光輝, 山下幸三, 足立透
    • 学会等名
      陸別ユーザーズミーティング
    • 発表場所
      陸別
    • 年月日
      2015-03-13 – 2015-03-13
  • [学会発表] 東南アジア域におけるVLF帯空電観測2015

    • 著者名/発表者名
      山下幸三、高橋幸弘、大矢浩代、土屋史紀
    • 学会等名
      地域ネットワークによる宇宙天気の観測・教育活動に関する研究集会
    • 発表場所
      ホテルルイガンズ福岡
    • 年月日
      2015-03-13 – 2015-03-13
  • [学会発表] ELF帯・VLF帯電磁界計測に基づいた東南2015

    • 著者名/発表者名
      山下幸三、高橋幸弘、大矢浩代、土屋史紀
    • 学会等名
      電子情報通信学会2015年度総合大会
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-10
  • [学会発表] 静電界計測に基づいた積乱雲観測の検討2015

    • 著者名/発表者名
      久保埜雄貴、山下幸三
    • 学会等名
      電子情報通信学会2015年度総合大会
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-10
  • [学会発表] 東南アジアVLF帯電磁波観測ネットワーク(AVON)による雷・下部電離圏観測とウィンタースクール開催報告2015

    • 著者名/発表者名
      大矢浩代, 山下幸三, 土屋史紀, 高橋幸弘, 中田裕之
    • 学会等名
      地域ネットワークによる宇宙天気の観測・教育活動に関する研究集会
    • 発表場所
      ホテルルイガンズ福岡
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-02
  • [学会発表] ERGプロジェクトにおける連携地上観測ネットワーク2015

    • 著者名/発表者名
      塩川和夫,藤井良一,橋本久美子,細川敬祐,石井守,門倉昭,河野英昭,菊池崇,北村健太郎,三好由純,長妻努,西谷望,尾花由紀,小川泰信,大矢浩代,岡田雅樹,大塚雄一,尾崎光紀,佐藤夏雄,篠原学,田所裕康,田口真,田中良昌,谷森達,土屋史紀,山岸久雄,吉川顕正,行松彰,湯元清文
    • 学会等名
      第15回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙研,相模原
    • 年月日
      2015-01-06 – 2015-01-06
  • [学会発表] Periods of the lower ionosphere disturbances observed in the phase variations of LF transmitter signals2014

    • 著者名/発表者名
      大矢 浩代,西岡 未知,塩川 和夫,土屋 史紀
    • 学会等名
      第136回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール,松本
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-03
  • [学会発表] 東北大学における地上観測ネットワークのデータベース開発2014

    • 著者名/発表者名
      八木 学,小原 隆博,鍵谷 将人,米田 瑞生,熊本 篤志,三澤 浩昭,土屋 史紀,岩井 一正,寺田 直樹,大矢 浩代
    • 学会等名
      第136回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール,松本
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-02
  • [学会発表] Response of the D-region ionosphere over South-East Asia during the maximum of Solar Cycle 24 using AVON (Asia VLF Observation Network) data2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyo Ohya, Fuminori Tsuchiya, Kozo Yamashita, Yukihiro Takahashi, Kazuo Shiokawa, and Yoshizumi Miyoshi
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-29 – 2014-07-29
  • [学会発表] Variations in the D-region ionosphere associated with lightning EMP using AVON and VLF/LF data in Japan2014

    • 著者名/発表者名
      OHYA, Hiroyo, TSUCHIYA, Fuminori, YAMASHITA, Koz, TAKAHASHI, Yukihiro, SHIOKAWA, Kazuo, MIYOSHI, Yoshizumi
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2014
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-30 – 2014-04-30
    • 招待講演
  • [学会発表] Monitoring of lightning activity in the Maritime Continent based on radio observation in 1-100 Hz band and 0.1-40 kHz band2014

    • 著者名/発表者名
      YAMASHITA, Kozo, OHYA, Hiroyo, TAKAHASHI, Yukihiro, TSUCHIYA, Fuminori, SATO, Mitsuteru
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2014
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-30 – 2014-04-30
    • 招待講演
  • [学会発表] Geolocation of lightning discharge in the Maritime Continent based on radio observation in 0.1-40 kHz band2014

    • 著者名/発表者名
      Kozo Yamashita, Ohya Hiroyo, Yukihiro Takahashi, Fuminori Tsuchiya, Jun Matsumoto
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2015
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-30 – 2014-04-30
  • [学会発表] 東北大学における電波観測ネットワーク2014

    • 著者名/発表者名
      八木 学, 小原 隆博, 鍵谷 将人, 米田 瑞生, 熊本 篤志, 三澤 浩昭, 土屋 史紀, 岩井 一正, 寺田 直樹, 大矢 浩代
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-29 – 2014-04-29

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公開日: 2016-06-01  

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