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2014 Fiscal Year Annual Research Report

赤道大気レーダーと広域観測網による赤道スプレッドF現象と電離圏構造の関連の解明

Research Project

Project/Area Number 25302007
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) 齊藤 昭則  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10311739)
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) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords赤道スプレッドF現象 / 衛星ビーコン観測 / アジア太平洋 / 国際共同研究
Outline of Annual Research Achievements

赤道大気レーダー(Equatorial Atmosphere Radar; EAR)と東南アジア地域及びさらに広域の観測網を駆使して、電離圏に発生する最も強い不安定現象である赤道スプレッド現象(Equatorial Spread-F; ESF)と電離圏構造の関連を解明し、ESF発生機構の謎を解くことを目的とする。平成26年度には以下の研究を実施した。
(1)EARを用いて2010年から実施してきた電離圏と大気圏を包含する長期連続観測を継続実施した。1年間を通して大きな問題はなく、ほぼ切れ目なくデータを取得できた。2010~2012年の観測データを解析して得たESFに関する統計解析結果を論文として発表した(Ajith et al., 2015)。(2)わが国が中心として展開してきた東南アジア域のビーコン観測網を活用してESFと背景電離圏の関連について研究を行った。具体的には、東経100度付近の南北観測網と極軌道を取るビーコン衛星を活用して、磁気緯度±20度の電離圏全電子数(Total Electron Content; TEC)分布を推定する手法を確立し(Watthanasangmechai et al., 2014)、2012年3月の観測データ解析から、電離圏赤道異常の毎日の形成状況と日々変動や磁気嵐に対する変動を明らかにした(論文投稿中)。一方で、1点の受信データからTECの絶対値を推定する新手法を提唱した(Smitha et al., 2014)。(3)衛星ビーコン受信機の全世界的な展開を推進した。具体的には、2014年6月にベトナム・ハノイに新しい観測点を設置することで、ベトナム国内に南北3点の観測網を作成し運用を続けた。また2015年3月にエチオピアのバヒルダール市に出張して、2011年に設置したビーコン受信機の整備と、これまでの観測データの収集を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本研究が当初より予定していた、EARによる長期連続観測の継続、衛星ビーコン観測網の充実とデータ解析については、ほぼ当初の計画通りの進展を得ている。加えて、研究分担者及び国外の共同研究者らが共同でGPS観測網や大気光イメージャを活用した多様な研究を推進しており、多数の論文発表を行っている。これらは当初の計画を越えた達成であると評価できる。具体的には、インドMSTレーダー、EARとC/NOFS衛星を組み合わせた電離圏の鉛直ドリフトに関する研究(Patra et al., 2014)、東南アジア域のGPS観測網データを活用したESF構造に関する研究(Buhari et al., 2014)、GPS観測網を用いた電離圏TECの水平構造が航空ナビゲーションに与える影響に関する研究(Rungraengwajiake et al., 2014)、大気光イメージャとファブリペロー干渉計によるESFの南北共役点観測(Fukushima et al, 2015)である。
本課題全体として、関連する論文発表数は7件、学会発表は招待講演3件を含む21件に達した。

Strategy for Future Research Activity

今後も当初計画に沿って研究を推進する。EAR長期連続観測からESF発生頻度について統計解析を続け、多様な観測データとの比較を行う。衛星ビーコン観測についてもこれまでに蓄積された大量データの解析を進める。

Causes of Carryover

EAR長期連続観測について、当初は電気料金を50パーセントまで負担する予定であったが、実際の負担額が減少したため、次年度使用額が発生した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

EAR長期連続観測を継続するために使用する。平成27年度には本課題からの電気代負担分の増大が見込まれている。大量データの解析を効率的に推進する目的で、ポスドク研究員を雇用する。

  • Research Products

    (30 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Explicit characteristics of evolutionary-type plasma bubbles observed from Equatorial Atmosphere Radar during the low to moderate solar activity years 2010-20122015

    • Author(s)
      Ajith, K. K., S. T. Ram, M. Yamamoto, T. Yokoyama, V. S. Gowtam, Y. Otsuka, T. Tsugawa, and K. Niranjan
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. Space Physics

      Volume: 120 Pages: 1371-1382

    • DOI

      10.1002/2014JA020878

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Geomagnetically conjugate observation of plasma bubbles and thermospheric neutral winds at low latitudes2015

    • Author(s)
      Fukushima, D., K. Shiokawa, Y. Otsuka, M. Nishioka, M. Kubota, T. Tsugawa, T. Nagatsuma, S. Komonjinda, and C. Y. Yatini
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. Space Physics

      Volume: 120 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1002/2014JA020398

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vertical ExB drifts from radar and C/NOFS observations in the Indian and Indonesian sectors: Consistency of observations and model2014

    • Author(s)
      Patra, A. K., P. P. Chaitanya, Y. Otsuka, T. Yokoyama, M. Yamamoto, R. A. Stoneback, R. A. Heelis
    • Journal Title

      J. Geopyhs. Res. Space Phys.

      Volume: 119 Pages: 3377-3788

    • DOI

      10.1002/2013JA019732

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Latitudinal GRBR-TEC estimation in Southeast Asia region based on the two-station method2014

    • Author(s)
      Watthanasangmechai, K., M. Yamamoto, A. Saito, T. Tsugawa, T. Yokoyama, P. Supnithi, and C. Y. Yatini
    • Journal Title

      Radio Sci.

      Volume: 49 Pages: 910-920

    • DOI

      10.1002/2013RS005347

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] An ensemble average method to estimate absolute TEC using radio beacon based differential phase measurements: Applicability to regions of large latitudinal gradients in plasma density2014

    • Author(s)
      Smitha V. Thampi, Mala Bagiya, D. Chakrabarty, Y. B. Acharya and M. Yamamoto
    • Journal Title

      Radio Sci.

      Volume: 49 Pages: 1153-1161

    • DOI

      10.1002/2014RS005372

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Continuous generation and two-dimensional structure of equatorial plasma bubbles observed by high-density GPS receivers in Southeast Asia2014

    • Author(s)
      Buhari, S. M., M. Abdullah, A. M. Hasbi, Y. Otsuka, T. Yokoyama, M. Nishioka, and T. Tsugawa
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. Space Physics

      Volume: 119 Pages: 10569-10580

    • DOI

      10.1002/2014JA020433

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study of ionospheric delay gradient based on GPS monitoring stations near Suvarnabhumi Airport in Thailand2014

    • Author(s)
      S. Rungraengwajiake, P. Supnithi, S. Saito, N. Siansawasdi, and A. Saekow
    • Journal Title

      Air Traffic Management and Systems, Selected Papers of the 3rd ENRI International Workshop on ATM/CNS (EIWAC2013)

      Volume: Springer Pages: 192-204

    • 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] Space weather effects on air navigation and utilization of space weather information2015

    • Author(s)
      S. Saito
    • Organizer
      3rd AOSWA Workshop
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2015-03-02 – 2015-03-05
  • [Presentation] インドネシアにおけるGPS電離圏シンチレーションの連続観測2015

    • Author(s)
      大塚雄一, 塩川和夫, 小川忠彦, Effendy
    • Organizer
      第263回生存圏シンポジウム「太陽地球環境データ解析に基づく超高層大気の空間・時間変動の解明」
    • Place of Presentation
      京都大学理学研究科セミナーハウス
    • Year and Date
      2015-02-19 – 2015-02-20
  • [Presentation] Study of equatorial atmosphere/ionosphere under RISH/LAPAN collaboration, LAPAN2014

    • Author(s)
      Yamamoto, M., C. Yatini, Halimurrahman, E. Hermawan, H. Hashiguchi, T. Tsuda
    • Organizer
      Humanosphere Science School 2014
    • Place of Presentation
      Bandung, Indonesia
    • Year and Date
      2014-12-22 – 2014-12-23
    • Invited
  • [Presentation] Overview of study of equatorial atmosphere/ionosphere under RISH-LAPAN collaboration2014

    • Author(s)
      Mamoru Yamamoto
    • Organizer
      Sustainable Future for Human Security (SUSTAIN) 2014
    • Place of Presentation
      Bali, Indonesia
    • Year and Date
      2014-11-19
    • Invited
  • [Presentation] 航空航法における宇宙天気の利用について2014

    • Author(s)
      齋藤享
    • Organizer
      第58回宇宙科学技術連合大会
    • Place of Presentation
      長崎市
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
  • [Presentation] 航空航法に対する宇宙天気の影響と宇宙天気情報の利用について2014

    • Author(s)
      齋藤享
    • Organizer
      第58回宇宙科学技術連合大会
    • Place of Presentation
      長崎市
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-14
  • [Presentation] Future direction of satellite-ground beacon experiment2014

    • Author(s)
      Mamoru Yamamoto and Roland Tsunoda
    • 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
      2014-11-02
  • [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] 「赤道大気上下結合」を振り返って2014

    • Author(s)
      山本衛
    • Organizer
      第8回MUレーダー赤道大気レーダーシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学生存圏研究所
    • Year and Date
      2014-09-17
    • Invited
  • [Presentation] 赤道大気レーダーによるF領域沿磁力線不規則構造の観測2014

    • Author(s)
      大塚雄一, Tam Dao, 塩川和夫, 山本衛
    • Organizer
      第8回MUレーダー赤道大気レーダーシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学生存圏研究所
    • Year and Date
      2014-09-17
  • [Presentation] Equatorial MU Radar Project2014

    • Author(s)
      Mamoru Yamamoto, Hiroyuki Hashiguchi, Masayuki Yamamoto, and Toshitaka Tsuda
    • Organizer
      31st URSI General Assembly
    • Place of Presentation
      Bejing, China
    • Year and Date
      2014-08-20
  • [Presentation] Equatorial MU Radar Project2014

    • Author(s)
      Mamoru Yamamoto, Hiroyuki Hashiguchi, Masayuki Yamamoto, and Toshitaka Tsuda
    • Organizer
      COSPAR The 40th COSPAR Scientific Assembly
    • Place of Presentation
      Moscow, Russia
    • Year and Date
      2014-08-06
  • [Presentation] Study of equatorial atmosphere/ionosphere under RISH/LAPAN collaboration2014

    • Author(s)
      Mamoru Yamamoto, Hiroyuki Hashiguchi,Clara Yatini, Afif Budiyono, Eddy Hermawan
    • Organizer
      AOGS 11th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [Presentation] Ionospheric gradient and scintillation characterization in the low latitude region, The 15th International GBAS Working Group, June 20142014

    • Author(s)
      S. Saito, S. Rungraengwajiake, P. Supnithi, N. Omatsu, Y. Otsuka,P.Abadi and Ednofri
    • Organizer
      AOGS 11th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [Presentation] Small-scale Ionospheric Delay Variation Associated with Plasma Bubbles Studied with GNSS and Optical Measurements2014

    • Author(s)
      S. Saito, Y. Yoshihara, Y. Otsuka, and M. Yamamoto
    • Organizer
      AOGS 11th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [Presentation] Study of equatorial atmosphere/ionosphere under RISH/LAPAN collaboration2014

    • Author(s)
      M. Yamamoto, H. Hashiguchi, C. Yatini, A. Budiyono, E. Hermawan, T. Tsuda
    • Organizer
      MST14/iMST1 workshop
    • Place of Presentation
      Sao Jose dos Campos, Brazil
    • Year and Date
      2014-05-25 – 2014-05-30
  • [Presentation] VHF radar observations of F-region field-aligned irregularities in Indonesia2014

    • Author(s)
      Otsuka, Y., T. Dao, K. Shiokawa, Effendy, M. Nishioka, T. Tsugawa
    • Organizer
      MST14/iMST1 workshop
    • Place of Presentation
      Sao Jose dos Campos, Brazil
    • Year and Date
      2014-05-25 – 2014-05-30
  • [Presentation] Study of equatorial atmosphere/ionosphere under RISH/LAPAN collaboration2014

    • Author(s)
      Yamamoto, M., C. Yatini, A. Budiyono, E. Hermawan, H. Hashiguchi
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [Presentation] Contribution of the Optical Mesosphere Thermosphere Imagers (OMTIs) to VarSITI2014

    • Author(s)
      大塚 雄一, 塩川 和夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [Presentation] Performance evaluation of plasma bubble monitoring by VHF radars for GNSS augmentation systems2014

    • Author(s)
      齋藤享、吉原貴之、山本衛、大塚雄一
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
  • [Remarks] 赤道大気レーダー

    • URL

      http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/ear/

  • [Remarks] GNU Radio Beacon Receiver (GRBR)

    • URL

      http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/digitalbeacon/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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