Application of QZSS-TEC for seismology, volcanology, and upper atmospheric physics

本研究の主な目的は、従来の見かけ位置が移動するGPS等のGNSS（全球航法衛星システム）に代わる、見かけ位置が静止または一定時間静止する静止軌道や準天頂軌道に打ち上げられたGNSS衛星を観測することによって、従来難しかった電離圏擾乱の時間変化と空間変化の分離を実現しようとするものである。その効能が多く発揮される事例が、火山噴火にともなう電離圏擾乱である。本研究では、2021年８月に発生した福徳岡の場の噴火で生じた大気自由振動（大気モード）、および2022年１月に発生したトンガ海底火山の噴火で生じた大気ラム波とそれに伴う電離圏擾乱を、QZSSやBDSを用いて電離圏全電子数（TEC）の変動としてとらえた。その結果前者については、初めて大気モードを高調波を含めて４つの異なる周波成分を捉え論文発表した。また後者についてはラム波の通過に伴ってて日本列島で生じた顕著な電離圏擾乱を捉え、地表の大気圧観測と比較することによって、電離圏擾乱が地表のラム波より早く到達したことを初めて見出した。これらはすでに2022年に論文発表されており、両者ともに多く引用され始めている。さらに福徳岡の場の論文は、雑誌(Earth Planets and Space)から昨年のハイライト論文の一つとして取り上げられた。なお、トンガの噴火に関しては、福徳岡の場の噴火と同様に大気モードの励起が観測されているが、広域・長時間におよぶためまだ解析が続いている。トンガの噴火については、固体地球の自由振動の励起が地震計から確認されているが、地面振動が二次的に励起した大気モードが初めて観測されたのではと考えている。これは2023年度前半に論文としてまとめ、投稿する予定である。

本研究の主な目的は、従来の見かけ位置が移動するGPS等のGNSS（全球航法衛星システム）に代わる、見かけ位置が静止または一定時間静止する静止軌道や準天頂軌道に打ち上げられたGNSS衛星を観測することによって、従来難しかった電離圏擾乱の時間変化と空間変化の分離を実現しようとするものである。その効能が多く発揮される事例が、火山噴火にともなう電離圏擾乱である。本研究では、2021年８月に発生した福徳岡の場の噴火で生じた大気自由振動（大気モード）、および2022年１月に発生したトンガ海底火山の噴火で生じた大気ラム波とそれに伴う電離圏擾乱を、QZSSやBDSを用いて電離圏全電子数（TEC）の変動としてとらえた。その結果前者については、初めて大気モードを高調波を含めて４つの異なる周波成分を捉え論文発表した。また後者についてはラム波の通過に伴ってて日本列島で生じた顕著な電離圏擾乱を捉え、地表の大気圧観測と比較することによって、電離圏擾乱が地表のラム波より早く到達したことを初めて見出した。これらはすでに2022年に論文発表されており、両者ともに多く引用され始めている。さらに福徳岡の場の論文は、雑誌(Earth Planets and Space)から昨年のハイライト論文の一つとして取り上げられた。なお、トンガの噴火に関しては、福徳岡の場の噴火と同様に大気モードの励起が観測されているが、広域・長時間におよぶためまだ解析が続いている。トンガの噴火については、固体地球の自由振動の励起が地震計から確認されているが、地面振動が二次的に励起した大気モードが初めて観測されたのではと考えている。これは2023年度前半に論文としてまとめ、投稿する予定である。