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

2015 年度 実績報告書

• 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: 雷放電 / EMP / D領域電離圏

研究実績の概要

本研究の目的は，世界有数の雷多発地帯である東南アジア域に、本研究グループが世界に先駆けて展開するVLF(3-30 kHz)-LF(30-300 kHz)帯電磁波の多点観測網「アジアVLF帯電磁波観測ネットワーク(Asia VLF Observation Network: AVON)」を用いて、雷放電が発生したときのD/E領域電離圏の反射高度（電子密度）変動を調べ、雷放電に伴い発生する電磁パルス(EMP)等が下部電離圏電子密度に及ぼす影響を初めて実証的かつ定量的に明らかにすることである。東南アジアの観測地点は，台南（台湾），サラブリ（タイ），ポンティアナ（インドネシア）およびロスバニョス（フィリピン）およびハノイ（ベトナム）の5か所である。また国内4か所（北海道陸別，福岡県篠栗，福島県滝根および宮城県蔵王）において，LF帯標準電波の強度および位相を観測した。その結果，日本海の冬季雷をターゲットとして、強いEMPに伴う下部電離圏の電離現象の詳細な解析を行った。その結果、 (1)early eventが準静電場ではなくEMPの影響で発生していること、(2)EMPの強さが高度90km付近で絶縁破壊電場を超える場合、下部電離圏の電離度は 上昇し、EMPが強いほど標準電波の伝搬パスから離れた場所にまで電離が及ぶこと、(3)電離度の上昇領域の周りでは、電離度は逆に低下してお り、これはEMPが絶縁破壊電場を超えない場合は電離より電子の吸着反応が卓越するためであると考えられること、が明らかとなった。また、2016年3月9日インドネシア皆既日食に伴う電離圏の変化を検出することを目的とし，日食期間中の連続観測を実施した。その結果，LF帯標準電波の2つの伝搬パスで約40度の位相の遅れが見られ，これは約1.6 km の電離圏反射高度上昇，つまり電離圏電子密度の減少に対応することが分かった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] 国立成功大学(台湾)
  • 国名: その他の国・地域
  • 外国機関名: 国立成功大学
• [国際共同研究] チュラロンコン大学(タイ)
  • 国名: タイ
  • 外国機関名: チュラロンコン大学
• [国際共同研究] インドネシア航空宇宙研究所（LAPAN）(インドネシア)
  • 国名: インドネシア
  • 外国機関名: インドネシア航空宇宙研究所（LAPAN）
• [国際共同研究] フィリピン大気地球物理天文サービス局(PAGASA)(フィリピン)
  • 国名: フィリピン
  • 外国機関名: フィリピン大気地球物理天文サービス局(PAGASA)
• [国際共同研究] 国立水文気象サービス超高層気象観測所(AMO)(インドネシア)
  • 国名: インドネシア
  • 外国機関名: 国立水文気象サービス超高層気象観測所(AMO)
• [雑誌論文] Energetic electron precipitation associated with pulsating aurora: EISCAT and Van Allen Probe observations (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi, Y., S. Oyama, S. Saito, S. Kurita, H. Fujiwara, R. Kataoka, Y. Ebihara, C. Kletzing,G. Reeves, O. Santolik, M. Clilverd, C. J. Rodger, E. Turunen, and F. Tsuchiya
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 120 ページ: 2754-2766
  • DOI: 10.1002/2014JA020690
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 陸別・国内におけるLF帯標準電波観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 土屋史紀、森永洋介、小原隆博、三澤浩昭、佐藤光輝、本間規泰、大矢浩代
  • 学会等名: 陸別観測所ユーザーズミーティング
  • 発表場所: 陸別，北海道
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-29
• [学会発表] Energetic electron precipitation into the atmosphere at auroral and sub-auroral latitudes during storm and substorm periods: Low frequency radio transmitter observation in north Europe and America (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, F., T. Obara, H. Misawa, T. Sakanoi, Y. Miyoshi, K. Shiokawa, Y. Ogawa, M. Connors, and D. Hampton
  • 学会等名: International GEMSIS and ASINACTR-G2602 Workshop: Future Perspectives of Researches in Space Physics
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2016-03-22 – 2016-03-25
  • 国際学会
• [学会発表] Relationships between typhoon occurrence, thunderstorm activity and solar parameters (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y.
  • 学会等名: The International Science Conference on MAHASRI
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2016-03-03 – 2016-03-03
  • 国際学会
• [学会発表] Monitoring of thunderstorm electrification Based on electromagnetic and electrostatic measurement in the metropolitan region (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamashita. K., Y. Kubono, Y. Takahashi, J. Hamada, J. Matsumoto
  • 学会等名: The International Science Conference on MAHASRI
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2016-03-02 – 2016-03-02
  • 国際学会
• [学会発表] Ground Network Observations for the ERG Project (2015)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa K., Abe, S, Fujii, R., Hashimoto, K., Hosokawa, K., Ishii, M., Kadokura A., Kawano H., Kikuchi T., Kitamura K., Miyoshi Y., Nagatsuma T., Nishitani N., Obana Y., Ogawa Y., Ohya H., Okada M., Otsuka Y., Oyama S., Ozaki M., Saita S., Sato N., Shinohara M., Tadokoro H., Taguchi M., Tsuchiya F., et al.
  • 学会等名: ISAS Workshop: Magnetospheric Plasmas 2015
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-03
  • 国際学会
• [学会発表] Future plan of AVON (Asia VLF Observation Network) and cooperation with other ground-based network and satellite projects (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohya, H., F. Tsuchiya, K. Yamashita, Y. Takahashi, and Y. Miyoshi
  • 学会等名: Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (SGEPSS) 2015 Fall Meeting
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-10-31 – 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Nighttime periodicity for the phase of LF transmitter signals (2015)
  • 著者名/発表者名: 大矢浩代，土屋史紀, 西岡未知，塩川和夫
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第138回講演会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-10-31 – 2015-11-03
• [学会発表] Evaluation of detection efficiency of lightning distribution in the Kanto region based on radio measurement in VLF range (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下幸三, 高橋幸弘, 濱田純一, 松本淳, 大矢浩代, 土屋史紀
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第138回講演会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-10-31 – 2015-11-03
• [学会発表] VLF帯電界計測に基づいた関東圏落雷観測網の性能評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下 幸三, 高橋 幸弘, 濱田 純一, 松本 淳, 大矢 浩代, 土屋 史紀
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第138回講演会
  • 発表場所: 東京大学（東京）
  • 年月日: 2015-10-31 – 2015-11-03
• [学会発表] Dual frequency observation of subionospheric perturbations associated with Hokuriku winter lightning (2015)
  • 著者名/発表者名: Morinaga、Y., F. Tsuchiya, T. Obara, H. Misawa, and Y. Honma
  • 学会等名: Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (SGEPSS) 2015 Fall Meeting
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-10-31 – 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] 関東落雷観測網の構築と今後の課題 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下幸三、高橋幸弘、濱田純一、松本淳
  • 学会等名: 第9回MUレーダー・赤道大気レーダーシンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-09-10 – 2015-09-10
• [学会発表] VLF帯電磁界計測に基づいた関東圏における落雷観測の初期結果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下幸三, 高橋幸弘
  • 学会等名: 2015年電子情報通信学会 ソサエティ大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-09-09 – 2015-09-09
• [学会発表] Statistical Study of Nighttime Periodic Phase Variations in LF Transmitter Signals at Mid-Low Latitudes (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohya, H., F. Tsuchiya, M. Nishioka, K. Shiokawa, K. Yamashita, and Y. Takahashi
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 2015
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-08-03 – 2015-08-08
  • 国際学会
• [学会発表] Thunderstorm activity monitored by super dense network with electromagnetic sensors (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y., and M. Sato
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 2015
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-08-03 – 2015-08-08
  • 国際学会
• [学会発表] Monitoring of thunderstorm activity by super dense network with electromagnetic filed sensors (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y.
  • 学会等名: 26th International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly 2015
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2015-06-30 – 2015-06-30
  • 国際学会
• [学会発表] Earth’s sprites/lightning measurements from satellites, aircraft, balloons and international space stations (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y.
  • 学会等名: Summer radio astromony school in Mongolia
  • 発表場所: National University of Mongolia
  • 年月日: 2015-06-25 – 2015-06-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Relationship between phase variation of LF signals and GPS-TEC variations related with MSTIDs at mid-low latitudes (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohya, H., M. Nishioka, K. Shiokawa, and F. Tsuchiya
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting (JpGU) 2015
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 年月日: 2015-05-24 – 2015-05-28
  • 国際学会
• [学会発表] Variations of sferic waveforms in VLF range observed by AVON (2015)
  • 著者名/発表者名: Onishi, S., Y. Takahashi, and K. Yamashita
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting (JpGU) 2015
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 年月日: 2015-05-24 – 2015-05-28
• [学会発表] Wide energy electron precipitation associated with the pulsating aurora and its impact on the middle atmosphere (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi, Y., S. Oyama, S. Saito, S. Kurita, H. Fujiwara, R. Kataoka, Y.Ebihara, C. Kletzing, G. Reeves, O. Santolik, M. Clilverd, C. Rodger, E.Turunen, and F. Tsuchiya
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting (JpGU) 2015
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 年月日: 2015-05-24 – 2015-05-28
  • 国際学会
• [学会発表] Comprehensive observations on the pulsating aurora from satellite and ground-observations (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi, Y., S. Oyama, S. Saito, S. Kurita, H. Fujiwara, R. Kataoka, Y. Ebihara, C. Kletzing, G. Reeves, O. Santolik, M. Clilverd, C. Rodger, E. Turunen, and F. Tsuchiya
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting (JpGU) 2015
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 年月日: 2015-05-24 – 2015-05-28
  • 国際学会
• [学会発表] 北陸冬季雷と関連する下部電離圏擾乱の二周波観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森永 洋介, 土屋 史紀, 小原 隆博, 三澤 浩昭, 本間 規泰
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2015年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉）
  • 年月日: 2015-05-24 – 2015-05-28
• [学会発表] Thunderstorm monitoring with VLF network and super dense meteorological observation system (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y., and M. Sato
  • 学会等名: EGU General Assembly 2015
  • 発表場所: Vienna, Asutria
  • 年月日: 2015-04-16 – 2015-04-16
  • 国際学会
• [学会発表] New observation systems for disaster monitoring with ground lightning networks and micro-satellite constellation (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y.
  • 学会等名: International Workshop on Disaster Risk Reduction under the e-ASIA Joint Research Program and Typhoon Yolanda related J-RAPID Program
  • 発表場所: Quezon City, Philippines
  • 年月日: 2015-04-15 – 2015-04-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] AVONデータベース
  • URL: http://iugonet02.gp.tohoku.ac.jp/avon/cdf/