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2014 Fiscal Year Annual Research Report

ロケット・地上連携観測による中緯度電離圏波動の生成機構の解明

Research Project

Project/Area Number 24340120
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

山本 衛  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (20210560)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 真行  高知工科大学, 工学部, 教授 (30368857)
阿部 琢美  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (40255229)
大塚 雄一  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (40314025)
齋藤 享  独立行政法人電子航法研究所, 航法システム領域, 主幹研究員 (40392716)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords地球惑星電離圏 / 地球惑星上層大気 / ロケット観測 / 地上観測 / 中規模伝搬性電離圏擾乱
Outline of Annual Research Achievements

本研究はロケット観測と地上観測の連携によって中規模伝搬性電離圏擾乱(MSTID)の発生機構を解明することを目的とする。研究の中心は2013年7月にJAXA内之浦宇宙センターから実施した実験であるが、他にも米国NASAの複数のロケット実験にも参加した。さらに国内外の地上GPS受信機網などからMSTIDの研究を実施した。平成26年度の研究実施状況を以下に示す。
各観測機器・項目についてデータ解析を継続実施したうえで、2014年11月26日にJAXA宇宙科学研究所において検討会を行った。さらに2015年3月3-5日に米国で開催された日米合同ワークショップに日本から4名が出席して議論を行った。2013年7月20日の観測結果は「平成25年度第1次観測ロケットS-310-42号機・S-520-27号機飛翔実験報告書」にまとめられた。観測結果のまとめを示す。
(1)地上のGPS受信機網によって打上げタイミングを定め、現象発生中に2機のロケットを連続して打上げ、電離圏の直接測定と中性大気の観測を成功させた。 (2)電子密度はロケットの上昇時に比べて下降時の電子密度が最大で約7倍と大きい。MSTIDに伴う電離圏の水平構造が明らかになった。電界は北東向きであり、高度100km付近にはスポラディックE層(Es層)が発生していた。中性大気風速はEs層を形成する方向の高度シアを示し中心高度で南向きであった。これらは事前に想定したMSTID発生モデルと一致しており、ほぼ予想に沿う結果が得られた。また複数のセンサー情報を総合してロケット姿勢の推定精度を飛躍的に高めることにも成功した。 (3)満月下のリチウム放出実験(世界初の試み)を実施し発光撮像に成功した。ロケットに搭載された改良型のリチウム放出機構の正常動作が確認できた。
ロケットの2機連続打上げ、航空機を利用した撮像観測、電離圏のリアルタイムモニタリング、などを総合すると、本課題では、現在の日本で実施しうる最大規模の観測を成功させたと言える。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (26 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 電離圏F領域-E領域相互作用に関する観測ロケット・地上・航空機からの総合観測2015

    • Author(s)
      山本衛
    • Journal Title

      平成25年度第1次観測ロケットS-310-42号機・S-520-27号機飛翔実験報告書

      Volume: SES-TD-14-004 Pages: 147-152

  • [Journal Article] 中性大気の風速・波動観測(TMA)2015

    • Author(s)
      山本衛
    • Journal Title

      平成25年度第1次観測ロケットS-310-42号機・S-520-27号機飛翔実験報告書

      Volume: SES-TD-14-004 Pages: 153-156

  • [Journal Article] 固定バイアスプローブ(FBP)2015

    • Author(s)
      阿部琢美
    • Journal Title

      平成25年度第1次観測ロケットS-310-42号機・S-520-27号機飛翔実験報告書

      Volume: SES-TD-14-004 Pages: 181-183

  • [Journal Article] ロケットビーコン観測(DBB)2015

    • Author(s)
      山本衛
    • Journal Title

      平成25年度第1次観測ロケットS-310-42号機・S-520-27号機飛翔実験報告書

      Volume: SES-TD-14-004 Pages: 203-208

  • [Journal Article] 地上・航空機観測2015

    • Author(s)
      山本真行
    • Journal Title

      平成25年度第1次観測ロケットS-310-42号機・S-520-27号機飛翔実験報告書

      Volume: SES-TD-14-004 Pages: 209-218

  • [Journal Article] Airglow observations of nighttime medium-scale traveling ionospheric disturbances from Yonaguni: Statistical characteristics and low-latitude limit2014

    • Author(s)
      Narayanan, V. L., K. Shiokawa, Y. Otsuka, and S. Saito
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. Space Physics

      Volume: 119 Pages: 9268-9282

    • DOI

      10.1002/2014JA020368

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 中緯度中規模伝搬性電離圏擾乱と赤道域プラズマバブルの同時観測2015

    • Author(s)
      大塚雄一, 塩川和夫, 小川忠彦
    • Organizer
      緯度間結合の大気科学
    • Place of Presentation
      国立極地研究所
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-27
  • [Presentation] Study of Medium-scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTID) with Sounding Rockets and Ground Observations2015

    • Author(s)
      M. Yamamoto, T. Kato, K. Ishizaka, T. Yokoyama, N. Iwagami, T. Takahashi, M. Tanaka,
    • Organizer
      Daytime Dynamo workshop
    • Place of Presentation
      St. Michaels, USA
    • Year and Date
      2015-03-03 – 2015-03-05
  • [Presentation] Electron density perturbation by Fixed Bias Probe on S-520-27 sounding rocket2015

    • Author(s)
      T. Abe
    • Organizer
      Daytime Dynamo workshop
    • Place of Presentation
      St. Michaels, USA
    • Year and Date
      2015-03-03 – 2015-03-05
  • [Presentation] GPS Observations of Medium-Scale Traveling Ionospheric Disturbances over New Zealand2014

    • Author(s)
      Otsuka, Y., C. Lee, K. Shiokawa, T. Tsugawa, and M. Nishioka
    • Organizer
      2014 AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2014-12-15 – 2014-12-19
  • [Presentation] 観測ロケット実験による電離圏E-F領域相互作用の解明2014

    • Author(s)
      山本衛, 加藤寛大,石坂圭吾,横山竜宏, 岩上直幹, 高橋隆男,田中真,遠藤研, 熊本篤志,渡部重十,山本真行,阿部琢美, 羽生宏人,齋藤享,津川卓也, 西岡未知,Paul Bernhardt, Miguel Larsen
    • Organizer
      第28回大気圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      JAXA宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-09
  • [Presentation] 観測ロケットS-520-27/S-310-42号機によるロケット=地上ビーコン観測実験2014

    • Author(s)
      山本衛, Gopi Seemala, Paul Bernhardt
    • Organizer
      第28回大気圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      JAXA宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-09
  • [Presentation] GEONETリアルタイムデータを用いた電離圏擾乱のリアルタイムモニタリング2014

    • Author(s)
      齋藤享, 吉原貴之, 山本衛
    • Organizer
      第28回大気圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      JAXA宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-09
  • [Presentation] サウンディングロケットによる熱圏・中間圏大気の観測2014

    • Author(s)
      渡部重十,山本真行,柿並義宏, 阿部琢美, 羽生宏人,山本衛
    • Organizer
      第28回大気圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      JAXA宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-09
  • [Presentation] S-520-27号機による電離圏中のULF/VLF帯波動の観測2014

    • Author(s)
      石坂圭吾, 山本衛, 熊本篤志, 阿部琢美
    • Organizer
      第28回大気圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      JAXA宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-09
  • [Presentation] S-520-27号機搭載固定バイアスプローブにより観測された電離圏プラズマ擾乱の特徴について2014

    • Author(s)
      阿部琢美
    • Organizer
      第28回大気圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      JAXA宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-09
  • [Presentation] ニュージーランドにおける GPS 受信機網を用いた中規模伝搬性電離圏擾乱の統計解析2014

    • Author(s)
      大塚雄一, 李哲孝, 塩川和夫, 西岡未知, 津川卓也
    • Organizer
      第28回大気圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      JAXA宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2014-12-08 – 2014-12-09
  • [Presentation] GPS Network Observation of Medium-Scale Travelling Ionospheric Disturbances over New Zealand2014

    • Author(s)
      Otsuka, Y., C. Lee, K. Shiokawa, M. Nishioka, and T. Tsugawa
    • Organizer
      Korea Space Scinence Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Jeju-do, Korea
    • Year and Date
      2014-11-28 – 2014-11-30
    • Invited
  • [Presentation] ニュージーランドのGPS受信機網で観測された中規模伝搬性電離圏擾乱の統計解析2014

    • Author(s)
      大塚雄一, 李哲孝, 塩川和夫, 西岡未知, 津川卓也
    • Organizer
      第136回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • Place of Presentation
      松本市
    • Year and Date
      2014-10-31 – 2014-11-03
  • [Presentation] 中低緯度電離圏擾乱と下層大気2014

    • Author(s)
      大塚雄一
    • Organizer
      中間圏・熱圏・電離圏(MTI)研究会・ISS-IMAPに関する研究集会
    • Place of Presentation
      情報通信研究機構
    • Year and Date
      2014-09-22 – 2014-09-24
  • [Presentation] Study of Medium-scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTID) with Sounding Rockets and Ground Observations2014

    • Author(s)
      M. Yamamoto, T. Kato, K. Ishizaka, T. Yokoyama, N. Iwagami, T. Takahashi, M. Tanaka, K. Endo, A. Kumamoto, S. Watanabe, M.-Y. Yamamoto, T. Abe, H. Habu, S. Saito, T. Tsugawa, M. Nishioka, P. Bernhardt, M. Larsen
    • Organizer
      31st URSI General Assembly
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2014-08-21
  • [Presentation] Study of Medium-scale Traveling Ionospheric Disturbances (MSTID) with Sounding Rockets and Ground Observations2014

    • Author(s)
      M. Yamamoto, T. Kato, K. Ishizaka, T. Yokoyama, N. Iwagami, T. Takahashi, M. Tanaka, K. Endo, A. Kumamoto, S. Watanabe, M.-Y. Yamamoto, T. Abe, H. Habu, S. Saito, T. Tsugawa, M. Nishioka, P. Bernhardt, M. Larsen
    • Organizer
      AOGS 11th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [Presentation] ロケット及び地上観測による中規模伝搬性電離圏擾乱の研究2014

    • Author(s)
      山本衛, 加藤寬大, 石坂圭吾, 横山竜宏, 岩上直幹, 高橋隆男, 田中真, 遠藤研, 熊本篤志, 渡部重十, 山本真行, 阿部琢美, 齋藤享, 津川卓也, 西岡未知, Bernhardt Paul, Larsen Miguel
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [Presentation] 昼間条件下と月明条件下で観測されたリチウム共鳴散乱光の観測と中性風速解析2014

    • Author(s)
      木原大城, 柿並義宏, 山本真行,渡部重十, Hard Lucas, Larsen Miguel, 山本衛, 羽生宏人, 阿部琢美
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [Remarks] 観測ロケットS-310-42号機/S-520-27号機打上げ結果について

    • URL

      http://www.jaxa.jp/press/2013/07/20130721_s-310-42_s-520-27_j.html

  • [Remarks] 2013年度第一次観測ロケット実験の実施について

    • URL

      http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2013/0521_s-310-42.shtml

URL: 

Published: 2016-06-01  

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