MFレーダー電子密度観測を中心とした中間圏・下部熱圏変動の研究

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1.電離圏D領域における電子密度変動と大気重力波の関係これまでの本研究で、アラスカ・ポーカーフラットのMFレーダーで観測された周期約2時間、背景電子密度に対して約60%にもなる大きな電子密度変動が、大気重力波が作る数%の温度変動で作られていることが、イベント解析によって観測的に実証されている。温度変動がこの領域のイオン化学平衡のバランスを変化させることによって、電子密度変化を作り出していると考えられる。この様な現象が顕著に見られるイベントは数が限られるため、イベント数を増やすために風速変動(大気重力波成分)と電子密度変動の相関係数からイベントを自動検出する方法を開発し、統計解析を行った。その結果、高度80km付近では統計的にもこの領域のイオン化学を考慮した理論モデルと良く一致する電子密度変動の大きさが得られた。理論モデルではあまり大きな電子密度変動が作られないと予想される80kmよりも低い高度でも、理論モデルの10倍近い電子密度変動が見られた。MFレーダーの観測可能な全高度範囲においてこの様なイベントが観測されており、風速変動と電子密度変動の位相関係を調べることで、MFレーダー単体で大気重力波の伝播方向を一意に決定することが可能になると考えられる。2.電離圏・熱圏・下部熱圏の同時観測MUレーダーによる電離圏・熱圏・下部熱圏同時観測キャンペーンのデータを解析し、各領域の風速に12時間・24時間といった潮汐成分以外に18時間前後・36時間前後の周期成分の波が同時に見られていることを発見した。これらの周期成分は高度88km付近では潮汐成分よりも大きな振幅を持つことも分かった。3.電離圏・熱圏の緯度変化の解析電離圏F領域の地磁気擾乱時の電子密度、電子・イオン温度の日変化について信楽MUレーダー及び多地点イオノゾンデ観測のデータとモデル計算を用いて解析し、緯度変化に対する中性大気風速の影響が大きいことを示した。