Study on the lightning initiation problem via observations of high-energy atmospheric phenomena

高能大气现象观测研究雷电起爆问题

• 批准号: 22H00145
• 负责人: 榎戸 輝揚
• 金额: $ 26.87万
• 依托单位: Kyoto University (2023)Institute of Physical and Chemical Research (2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00145/
• 关键词: 雷雲プロジェクト; シチズンサイエンス; 粒子加速; 放射線測定器; 宇宙線; Thundercloud Project; Gamma-ray glow; 雷雲ガンマ線; Citizen science; 雷; lightning discharge

雷と雷雲は天然の粒子加速器である。雷の放電路や雷雲内では、強電場による電子の相対論的加速が生じ、MeV を超える制動放射ガンマ線が発生すると考えられている。私達は、このような高エネルギーの電子流が暴走的に発展し、雷のトリガー(Lightning initiation)に発展していくのかという謎に観測的な研究から挑んでいる。このような研究を実施する上で、日本海沿岸の冬季雷雲は、これを地上観測できる世界的にも稀な絶好の条件を備えている。雷放電の直前に、相対論的な電子の雪崩増幅が発生しているのかを検証するため、私たちは金沢の周辺に観測ネットワークを構築し、雷雲から地上に降り注ぐガンマ線のバースト現象を監視できる体制を整えるのが本研究の骨格である。2022年度は、これまでに開発を進めてきた可搬型の放射線モニタ「コガモ」(Compact Gamma-ray Monitor)を76台、金沢の周辺に設置して、多地点の観測網を構築できた。これらのコガモは、郵送により市民サポーターのご自宅に配達し設置していただき観測を実施するシチズンサイエンスの枠組みで運用できた。取得したデータの一部はオンラインでサーバーに配信し、研究者や参加している市民サポーターがウェブサイトで視覚的に確認できる体制を整えた。また、これまでの観測データの中で、2021年12月30日に記録された現象の解析を進め、論文として投稿した。さらに、シチズンサイエンスの枠組みを推進するため、金沢市内で「シチズンサイエンス・ワークショップ：雷から文化を創造する」を開催した。また、理研・和光キャンパスの一般公開、TEDxTokyo 2022で紹介するとともに、NHK コズミックフロント「雷-知られざる全貌に迫る-」でも我々のプロジェクトが紹介された。

Thunder clouds and natural particle accelerators. Thunderstorm, strong electric field, electron relativistic acceleration, MeV, brake radiation, radiation, etc. The development of Lightning initiation in the development of electron flow in high speed and high speed. Winter thunderstorms along the coast of the Sea of Japan and the best conditions for the study of the world's environment In this paper, we discuss the mechanism of electron avalanche propagation in the process of thunder and lightning, and the mechanism of electron avalanche propagation in the process of thunder and lightning. In 2022, 76 portable radiation monitors (Compact Gamma-ray Monitor) were developed, and a multi-site monitoring network was constructed. This is the first time that a person has ever been involved in a crime. A part of the study was conducted to confirm the status of the study. December 30, 2021: Analysis of the phenomenon recorded in the paper In the city of Jinzhou, the theme of "culture creation" was launched. TEDxTokyo 2022 is a general public introduction to science and technology, and NHK is an international forum for the introduction of science and technology.

项目成果

Citizen science observation campaign of gamma-ray glows from winter thunderstorms in Japan

日本冬季雷暴伽马射线辉光的公民科学观测活动

• 发表时间: 2022
• 作者: 後藤 大和;土屋 雄司;岡田 達典;淡路 智;茨木 優花;榎戸輝揚;鷲見 一路;榎戸輝揚;竹内 佑甫;榎戸輝揚;Teruaki Enoto
• 通讯作者: Teruaki Enoto

天から降り注ぐ宇宙線と雷の不思議

宇宙射线和闪电从天而降的奇观

• 发表时间: 2022
• 作者: 後藤 大和;土屋 雄司;岡田 達典;淡路 智;茨木 優花;榎戸輝揚;鷲見 一路;榎戸輝揚;竹内 佑甫;榎戸輝揚;Teruaki Enoto;中沢 雄河;榎戸輝揚;茨木 優花;中沢 雄河;榎戸輝揚
• 通讯作者: 榎戸輝揚

シチズンサイエンス・雷雲プロジェクト報告

公民科学雷云项目报告

• 发表时间: 2022
• 作者: 後藤 大和;土屋 雄司;岡田 達典;淡路 智;茨木 優花;榎戸輝揚;鷲見 一路;榎戸輝揚;竹内 佑甫;榎戸輝揚
• 通讯作者: 榎戸輝揚

雷雲プロジェクト:ふしぎな雷雲ガンモを探せ!

雷云计划：寻找神秘的雷云军模！

シチズンサイエンスで挑む雷の謎

通过公民科学挑战闪电的奥秘

• 发表时间: 2022
• 作者: 後藤 大和;土屋 雄司;岡田 達典;淡路 智;茨木 優花;榎戸輝揚
• 通讯作者: 榎戸輝揚