Lunar weather forecast by space weather radar and data assimilation simulation

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では月における天気予報を地球の天気予報レベルで行うシステム開発に挑戦する。近年、月の有人拠点計画など月面が我々の社会の延長線上に見え始めた。月には地球のような高密度な大気や磁場が存在しないため、常に太陽から放出される電離した粒子の風「太陽風」に晒され、その変動によってもたらされる放射線によって生命や電子機器にとって危険な状態になる。太陽風は電波を散乱する性質がある。そこで本研究では、独自の電波観測を用いて太陽風の散乱現象を検出し、そのデータを逐次データ同化の手法を用いて磁気流体シミュレーションに取り込むことで月面での太陽風変動の予測精度を劇的に向上させることに挑戦している。太陽風は電波を散乱する性質をもつ。太陽系の外にある天体を観測中に地球と天体の間を強い太陽風が横切れば、天体からの電波が散乱によって揺らぐため、太陽風の通過を間接的に検知することができる。この原理は気象レーダーに似ている。宇宙には多数の天体が存在しているため、それらの電波の散乱から、宇宙全体に広がる太陽風の構造を把握することができる。計画初年度にあたる本年度は研究代表者が運用する独自の地上電波観測装置による太陽嵐の地上電波観測を1年を通して行なった。並行して、観測データを磁気流体シミュレーションに同化するために必要となるシミュレーション結果から擬似観測データを合成する手法および結果の評価手法の開発研究を行なった。その結果、データ同化処理を行う目処が立った。