Three-Dimensional Characteristics of Atmospheric Gravity Waves Using Advanced Balloon and Radar Observations in the Antarctic Region

利用先进气球和雷达观测南极地区大气重力波的三维特征

基本信息

批准号：
21H01160
负责人：
冨川喜弘
金额：
$ 11.56万
依托单位：
National Institute of Polar Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、対流圏・下部成層圏内を長期（>1か月）にわたって浮遊可能なスーパープレッシャー（SP）気球の開発が各国で進められており、特に大気重力波の観測に威力を発揮している。大気重力波は、現在の気候モデルの主要な不確定要素の1つであり、その平均的描像だけでなく、振幅や運動量フラックスの確率密度分布を観測することが求められている。SP気球を用いた観測では、大気重力波の広範な周期帯（約5分～十数時間）全域においてそれらの物理量を得ることができる。本研究では、南極昭和基地でのSP気球観測を実施し昭和基地に設置されている大型大気レーダーPANSYの観測と組み合わせ、大気重力波による運動量輸送の3次元的描像を明らかにする。南極地域観測63次夏隊で実施したスーパープレッシャー気球観測計画について記述した英語論文をJournal of Evolving Space Activities誌に投稿し、出版された（Tomikawa et al., 2023）。63次夏のスーパープレッシャー気球観測のデータを解析し、水平風速に見られる近慣性周期の変動が慣性振動によることを明らかにした（投稿準備中）。同観測で得られたイリジウムの位置情報データを解析し、南極上空におけるイリジウムの位置情報精度について報告した（Kaho et al., 2023）。また、63次夏に使用したスーパープレッシャー気球は、紫外線耐性が不足していたと考えられるため、ポリエチレンフィルムを二重にした新たな気球を試作し、耐圧・気密試験を実施した。観測装置については、イリジウムモジュール・基板の変更、オプションボードの再設計、気圧センサー用基板の試作を行った。

近年来，许多国家一直在开发超压（SP）气球，可以长时间（>1个月）漂浮在对流层和平流层下层，对观测大气重力波特别有效。大气重力波是当前气候模型的主要不确定因素之一，不仅需要观测其平均描述，还需要观测其振幅和动量通量的概率密度分布。使用SP气球进行观测可以获得大范围时间（大约5分钟到10多个小时）内的大气重力波的物理量。在这项研究中，我们将在南极洲昭和站进行SP气球观测，并将其与安装在昭和站的大型大气雷达PANSY的观测相结合，以阐明大气重力波动量传输的三维图像。一篇描述第 63 次夏季南极地区探险队进行的超压气球观测项目的英文论文已提交给《进化空间活动杂志》并发表（Tomikawa 等，2023）。我们分析了第63个夏天超压气球观测数据，发现水平风速观测到的近惯性周期波动是由于惯性振荡造成的（准备提交）。我们分析了从同一观测中获得的铱星位置信息数据，并报告了铱星号在南极洲上空位置信息的准确性（Kaho et al., 2023）。此外，由于63年夏天使用的超压气球被认为缺乏抗紫外线能力，因此制作了双层聚乙烯薄膜的新型气球原型，并进行了压力和气密性测试。对于观测装置，我们更换了铱模块和板，重新设计了选件板，并制作了气压传感器板的原型。

项目成果

期刊论文数量（29）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

First Campaign Results of LODEWAVE

LODEWAVE 的第一个活动结果

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
冨川喜弘; 佐藤薫; 斎藤芳隆; 村田功; 平沢尚彦; 高麗正史; 中篠恭一; 秋田大輔; 松尾卓摩; 藤原正智; 加保貴奈; 吉田理人
通讯作者：
吉田理人

First Campaign Results of LODEWAVE (LOng-Duration balloon Experiment of gravity WAVE over Antarctica)

LODEWAVE（南极洲上空重力波长期气球实验）的首次活动结果

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomikawa; Y; K. Sato; Y. Saito; I. Murata; N. Hirasawa; M. Kohma; K. Nakashino; D. Akita; T. Matsuo; M. Fujiwara; T. Kaho;L. Yoshida
通讯作者：
L. Yoshida

南極における大気重力波のスーパープレッシャー気球観測計画（LODEWAVE）の第1回キャンペーン観測の結果

南极洲大气重力波超压气球观测计划（LODEWAVE）首次活动观测结果

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
冨川喜弘; 佐藤薫; 斎藤芳隆; 村田功; 平沢尚彦; 高麗正史; 中篠恭一; 秋田大輔; 松尾卓摩; 藤原正智; 加保貴奈; 吉田理人
通讯作者：
吉田理人

Initial CT findings and temporal changes in patients with the novel coronavirus pneumonia (2019-nCoV): a study of 63 patients in Wuhan, China

新型冠状病毒肺炎 (2019-nCoV) 患者的初步 CT 结果和时间变化：对中国武汉 63 名患者的研究

DOI：
10.1007/s00330-020-06731-x
发表时间：
2020-02-13
期刊：
European Radiology
影响因子：
5.9
作者：
Yue;Hanxiong Guan;Shuchang Zhou;Yujin Wang;Qian Li;Tingting Zhu;Qiongjie Hu;L. Xia
通讯作者：
L. Xia

成層圏・中間圏の大気化学の諸問題

平流层和中间层的大气化学问题