2015 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙・地上の連携観測による高高度放電発光現象の発生条件とメカニズムの解明
Project/Area Number |
24340117
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Research Institution | Hokkaido University |
Principal Investigator |
佐藤 光輝 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (50312541)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牛尾 知雄 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50332961)
森本 健志 近畿大学, 理工学部, 准教授 (60403169)
鈴木 睦 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, その他部局等, 研究員 (60142098)
高橋 幸弘 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50236329)
芳原 容英 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (10303009)
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Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | 雷放電 / 高高度放電発光現象 / スプライト / 国際宇宙ステーション |
Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度の第一の業績は,JEM-GLIMSが3年間の軌道上観測期間中に検出した8357例の雷放電イベントのうち,42例のスプライト,508例のエルブスを同定した点である。これほど数多くのスプライトを天底観測によって検出した実績は世界初の快挙といえる。 第二の業績は,スプライトと親雷放電との空間的差異を定量的に明らかにした点である。42例のスプライトを統計的に解析した結果,親雷放電からの空間的偏差は2-24 kmの範囲にわたり,中央値は13.6 kmとなることを明らかにした。また,JEM-GLIMS搭載のVHF干渉計による観測データから,スプライトを発生させた雷放電が放射したVHF帯電磁パルスの発生源は,スプライトから10 km以上離れていることを定量的に明らかにした。これらの事実から,スプライトが発生した初期条件とメカニズムを推定し,本研究の最終目標到達にむけた重要な成果を挙げることができた。 第三の業績は,雷放電と高高度放電発光現象の発生頻度とその地方時・季節依存性を初めて定量的に明らかにした点である。特に,高高度放電発光現象の発生頻度を平均して10.4例/分と推定した結果は世界初である。 第四の業績は,本研究をまとめた4本の査読論文が採択・出版された点と,国内・国際学会における4件の招待講演を行った点である。 一方で当初の計画では,雷放電水平電流放射の電磁パルスが生起する,雷放電上空の電磁界・電子密度の時間空間変化を,時間領域差分法(FDTDモデル)を用いて推定する予定であった。しかし予想に反して,スプライトと同時観測したVHF電磁パルスは,ほとんどの波形において振幅が飽和しており,放射源を特定できた例は極めて限定的であった。このため今後は,JEM-GLIMS光学観測データから雷放電水平電流形状を推定しFDTDモデル計算を行い発生メカニズムに迫る研究を,H28年度に採択された新規・基盤研究(B)において継続的に実施する予定である。
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Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(68 results)
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[Journal Article] Identifying the occurrence of lightning and transient luminous events by nadir spectrophotometric observation2016
Author(s)
Adachi, T., M. Sato, T. Ushio, A. Yamazaki, M. Suzuki, M. Kikuchi, Y. Takahashi, U. Inan, I. Linscott, Y. Hobara, H. Frey, S. Mende, A. Chen, R-R. Hsu, and K. Kusunoki
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Journal Title
Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Horizontal distributions of sprites derived from the JEM-GLIMS nadir observations2016
Author(s)
Sato, M., M. Mihara, T. Adachi, T. Ushio, T. Morimoto, M. Kikuchi, H. Kikuchi, M. Suzuki, A. Yamazaki, Y. Takahashi, U. Inan, I. Linscott, R. Ishida, Y. Sakamoto, K. Yoshida, and Y. Hobara
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Journal Title
Journal of Geophysical Research - Atmosphere
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Global occurrence rates of lightning, sprites, and elves and their LT dependences derived from JEM-GLIMS nadir observations2016
Author(s)
Sato, M., T. Sato, T. Adachi, T. Ushio, T. Morimoto, H. Kikuchi, M. Suzuki, A. Yamazaki, Y. Takahashi, U. Inan, I. Linscott, and Y. Hobara
Organizer
Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 13th Annual Meeting
Place of Presentation
北京(中国)
Year and Date
2016-07-31 – 2016-08-05
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Venusian cloud-top temperature observed by Akatsuki/LIR2016
Author(s)
Taguchi, M., T. Fukuhara, T. Imamura, M. Nakamura, T. M. Sato, M. Iwagami, G. Hashimoto, T. Kouyama, M. Ueno, M. Sato, S. Takagi, and M. Suzuki
Organizer
Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 13th Annual Meeting
Place of Presentation
北京(中国)
Year and Date
2016-07-31 – 2016-08-05
Int'l Joint Research
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[Presentation] 北陸冬季雷が下部電離圏に及ぼす影響2016
Author(s)
森永洋介, 土屋史紀, 小原隆博, 三澤浩昭, 本間規泰, 佐藤光輝, 大矢浩代
Organizer
日本地球惑星科学連合2016年大会
Place of Presentation
幕張メッセ (千葉県・千葉市)
Year and Date
2016-05-22 – 2016-05-26
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[Presentation] Initial results of the Venusian cloud-top temperature observation by AKATSUKI/LIR2016
Author(s)
Taguchi, M., T. Fukuhara, T. Imamura, M. Nakamura, M. Suzuki, T. M. Sato, N. Iwagami, G. L. Hashimoto, T. Kouyama, S. Takagi, and M. Sato
Organizer
International Venus Conference 2016
Place of Presentation
オックスフォード(英国)
Year and Date
2016-04-04 – 2016-04-08
Int'l Joint Research
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[Presentation] JEM-GLIMSによる3年間の雷放電・高高度放電発光現象観測結果2016
Author(s)
佐藤光輝, 牛尾知尾, 森本健志, 佐藤剛志, 足立透, 菊池博史, 鈴木睦, 山崎敦, 高橋幸弘, U. Inan, I. Linscott, 芳原容英
Organizer
第16回宇宙科学シンポジウム
Place of Presentation
宇宙科学研究所(神奈川県・相模原市)
Year and Date
2016-01-06 – 2016-01-07
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[Presentation] An overview of three-year JEM-GLIMS nadir observations of lightning and TLEs2015
Author(s)
Sato, M., T. Ushio, T. Morimoto, T. Sato, T. Adachi, H. Kikuchi, M. Suzuki, A. Yamazaki, Y. Takahashi, U. Inan, I. Linscott, and Y. Hobara
Organizer
AGU Fall Meeting 2015
Place of Presentation
サンフランシスコ(米国)
Year and Date
2015-12-12 – 2015-12-16
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Summary of Global Lightning and Sprite Measurements (GLIMS) mission2015
Author(s)
Kikuchi, H., T. Ushio, M. Sato, T. Morimoto, M. Suzuki, A. Yamazaki, Y. Hobara, M. Kikuchi, T. Adachi, and Y. Takahashi
Organizer
AGU Fall Meeting 2015
Place of Presentation
サンフランシスコ(米国)
Year and Date
2015-12-12 – 2015-12-16
Int'l Joint Research
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[Presentation] JEM-GLIMS による3年間の雷放電・高高度 放電発光現象の観測成果2015
Author(s)
佐藤光輝, 牛尾知雄, 森本健志, 足立透, 菊池博史, 鈴木睦, 山崎敦, 高橋幸弘, Ivan Linscott, Umran Inan, 芳原容英
Organizer
第138回地球電磁気・地球惑星圏学会
Place of Presentation
東京大学(東京都・文京区)
Year and Date
2015-10-31 – 2015-11-03
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[Presentation] Survey of sprite events with SMILES atmospheric composition observations2015
Author(s)
Yamada, T., Y. Kasai, T. Adachi, A. Chen, R. Hsu, H. Su, K. Kuribayashi, Y. Takahashi, M. Sato, and N. Yoshida
Organizer
8th International Atmospheric Limb Workshop
Place of Presentation
ヨーテボリ(スウェーデン)
Year and Date
2015-09-15 – 2015-09-17
Int'l Joint Research
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[Presentation] Electron density estimation by using simultaneous observations of lightning optical emissions and whistlers from ISS GLIMS mission2015
Author(s)
Suzuki, K., Y. Hobara, K. Kakinuma, I. Linscott, U. Inan, M. Sato, Y. Takahashi, T. Ushio, Z. Kawasaki, T. Morimoto, A. Yamazaki, and M. Suzuki
Organizer
2015 URSI-Japan Radio Science Meeting
Place of Presentation
東京工業大学(東京都・目黒区)
Year and Date
2015-09-03 – 2015-09-04
Int'l Joint Research
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[Presentation] 2.5-years of observations of lightning and TLEs by JEM-GLIMS from the ISS2015
Author(s)
Sato, M., T. Ushio, T. Morimoto, M. Mihara, T. Sato, C. Shimizu, T. Adachi, H. Kikuchi, M. Suzuki, A. Yamazaki, and Y. Takahashi
Organizer
Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 12th Annual Meeting
Place of Presentation
サンテック・シティー(シンガポール)
Year and Date
2015-08-02 – 2015-08-07
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] 2.5-years of observations of lightning and TLEs by JEM-GLIMS2015
Author(s)
Sato, M., T. Ushio, T. Morimoto, M. Mihara, T. Sato, C. Shimizu, T. Adachi, H. Kikuchi, M. Suzuki, A. Yamazaki, and Y. Takahashi
Organizer
26th IUGG General Assembly 2015
Place of Presentation
プラハ(チェコ)
Year and Date
2015-06-22 – 2015-07-02
Int'l Joint Research
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[Presentation] JEM-GLIMS の天底観測に基くスプライトの水平空間分布と親雷放電の特性2015
Author(s)
鈴木克徳, 柿沼遠方, 芳原容英, Ivan Linscott, Umran Inan, 佐藤光輝, 高橋幸弘, 牛尾知雄, 河崎善一郎, 森本健志, 山崎敦, 鈴木睦
Organizer
日本地球惑星科学連合2015年大会
Place of Presentation
幕張メッセ (千葉県・千葉市)
Year and Date
2015-05-22 – 2015-05-26
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[Presentation] GLIMS ミッションの概要2015
Author(s)
牛尾知雄, 佐藤光輝, 森本健志, 鈴木睦, 山崎敦, 足立透, 芳原容英
Organizer
日本地球惑星科学連合2015年大会
Place of Presentation
幕張メッセ (千葉県・千葉市)
Year and Date
2015-05-22 – 2015-05-26
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[Patent(Industrial Property Rights)] Lightning-strike electric charge estimation system and method2015
Inventor(s)
本間規泰,本郷保二,高橋幸弘,佐藤光輝,土屋史紀,鶴島大樹
Industrial Property Rights Holder
本間規泰,本郷保二,高橋幸弘,佐藤光輝,土屋史紀,鶴島大樹
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
14/443002
Filing Date
2015-05-14
Overseas