International study of equatorial ionosphere based on observations and models

基于观测和模型的赤道电离层国际研究

基本信息

批准号：
20H00197
负责人：
山本衛
金额：
$ 28.95万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

電離圏に現れる強い不安定現象である赤道プラズマバブル(Equatorial Plasma Bubble; EPB)の国際共同研究を実施する。EPB活動度が日々変動する原因の検証を目指して、赤道大気レーダーと観測網SEALIONによる連続観測を継続、衛星－地上ビーコン観測を複数点で実施する。地表から電離圏までの全大気計算モデルGAIA、EPBの生成・成長を正確に模擬する非線形計算モデルを活用した研究を推進する。４つの課題に取り組む。課題1：EPB発生と下層から伝搬する大気波動の関連の解明、課題2：EPBの発生時の時間・空間構造の解明、課題3：長期観測に基づくEPB長期変動の解明、課題4：EPB発生予測の開発と社会貢献。令和３年度は、新型コロナ感染症の問題から海外渡航が不可能であったためEAR関連の対応は停滞した。一方で既存のデータ解析等による研究は進んだ。課題１に関して、スポラディックE層生成と熱圏風の解析、GAIAモデルからの熱圏風とCO2の関連の解明、エルニーニョ現象と大気潮汐波の関連解明などが行われた。課題２に関連して、既存の観測データ解析から東西方向の大規模波動構造（LSWS）の統計解析、電離圏擾乱と大気の関連の研究、特殊なEPBの発生に関する報告、地上から宇宙への中波電波伝搬の解明等が行われた。課題３に関連して大気風速とEPBの関連の研究、磁気嵐に伴うEPB発生の解析等が行われた。課題４について、既存観測から東南アジア域のEPB発生に関する東西風の影響が示された。さらに新しい観測手法の開発として、衛星測位（GNSS）受信機からの全電子数観測に対して、イオノゾンデを付加した新しいトモグラフィ解析の開発、電離圏を2層構造に単純化して電離圏擾乱の解析精度を高める技術の開発が報告された。観測ロケット実験に使用する2周波ビーコン送信機とアンテナの開発が更に進められた。

我们将对赤道血浆气泡（EPB）进行国际联合研究，这是一种在电离层中出现的高度不稳定现象。为了验证EPB活性每天波动的原因，将继续使用赤道大气雷达和观测网络密封仪继续进行连续观察，并将在多个点进行卫星 - 地面信标观测。我们将使用Gaia（从表面到电离层的总大气计算模型）以及一种准确模拟EPB的产生和生长的非线性计算模型来促进研究。应对四个挑战。挑战1：阐明从下层传播EPB的生成与大气振动之间的关系，挑战2：阐明EPB生成时的时间和空间结构，挑战3：阐明基于长期观察的EPB长期波动，基于长期观察，挑战4：阐明EPB的出现预测和社会贡献的发展。在2021财政年度，与耳朵相关的反应停滞不前，因为由于19号问题是不可能出国旅行的。同时，使用现有数据分析的研究已经进行。关于任务1，分析零星E层和热层风的形成，GAIA模型中热圈风与CO2之间关系的关系以及阐明ElNiño现象与大气潮汐之间的关系。与问题2有关，现有的观察数据分析包括在东西方方向上对大规模波结构（LSW）的统计分析，对电离层干扰和大气之间的关系的研究，报告了特殊EPB的产生，以及从地面到空间的中波无线电波传播的阐明。与任务3有关，对大气风速与EPB之间的关系进行了研究，并对与磁性风暴有关的EPB产生分析。关于问题4，现有的观察结果表明，东西方对东南亚EPB的发生的影响。此外，作为一种新的观察方法，据报道，通过添加离子层的新层析成像分析的开发，用于观察来自卫星定位（GNSS）接收器的所有电子计数，并开发将电离层简化为两层结构的技术的开发，以提高离子圈的准确性。已经进一步开发了用于观察火箭实验的两频信标发射器和天线。