南極氷床用レーダ信号の精密解析による電波伝播特性の解明

通过精确分析南极冰盖的雷达信号来阐明无线电波传播特性

• 批准号: 09750002
• 负责人: 藤田 秀二
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750002/
• 关键词: ice; dielectric; permittivity; radar; Antarctica; permitivity

2年次にわたる研究の2年目として、以下の作業を実施した。1年次に継続し、南極観測氷床レーダデータの解析に大きな重点をおいた。解析したデータ出力と、氷床内部での電波伝搬の理論計算との比較を実施した。特に、1年次に整えた計算機環境を利用し、データの編集と分析をおこなった。解析作業は、日頃から連携して研究をすすめている文部省国立極地研究所と郵政省通信総合研究書の研究者との連携のもとに実施した。備品として、昨年度整備したワークステーションに加え、小規模なデータ整理のために小型のウインドウズパソコンを導入しこれを活用した。その結果、当初研究目的に掲げていた以下の事項が明らかになった。1: レーダ信号の精密解析により、南極氷床氷体内部の電気的・力学的・化学的層構造が広域にわたり明らかになった。特に、氷体の内部には、電波反射する4種類の物理機構があることを解明した。これらは順に、(1)密度構造に起因する誘電率実数部の変動、(2)氷体内部の結晶方位構造に起因する誘電率実数部の変動、(3)氷体内部の酸性度構造に起因する高周波電気伝導度の変動、(4)電波を一切散乱しない無散乱帯。これらの4ゾーンを検知すれば氷体内部の物理構造を電波を用いて遠隔探査できることを示した。2: 氷体内部のメガヘルツ帯(今回は特に60と179Mhz)での電波伝搬特性を明らかにした。これらの成果は、国内の関連学会で口頭で発表したほか、中国で1998年9月に開催された国際南極雪氷学会において、研究成果を報告し、また同時に米国の学術雑誌Journal of Geophysical Researchに成果報告論文を投稿した。これは1999年1月19日に受理された。また、本課題と密接に関連する、南極での観測データと実験室での氷の分析の結果から1編のデータレポートとさらに1編の論文発表を実施し受理された。

作为研究的第二年第二年的第二年，执行了以下任务：该计划在第一年继续进行，重点是分析南极冰盖雷达数据。进行了分析的数据输出与冰盖内无线电波传播的理论计算的比较。特别是，使用第一年准备的计算机环境对数据进行了编辑和分析。分析工作是与教育，文化，体育，科学和技术部国家极地研究所的研究人员合作进行的，该研究人员正在不断地共同促进研究，以及邮政与电信部一般研究书籍部的研究人员。作为设备，除了去年维护的工作站外，我们还引入了一台小型Windows计算机来组织小数据并使用了它。结果，最初为研究目的设定的以下问题揭示了：1：雷达信号的精确分析揭示了南极冰盖冰冰室内部的电气，机械和化学层结构。特别是，已经发现有四种类型的物理机制反映了冰体内的无线电波。反过来，这些是（1）由于密度结构而导致的介电常数的实际部分变化，（2）由于冰体内的晶体取向结构而导致的介电常数的实际部分变化，（3）由于高频率电导率的变化而导致的冰并且不散发冰的酸度结构，而不是散布的，它不散发出冰的身体内部的酸度结构。已经表明，如果检测到这四个区域，则可以使用无线电波远程探测冰体内部的物理结构。 2：已经阐明了冰体内部的巨型摩根茨带（尤其是在60和179MHz）内的无线电波传播特性。这些结果是在相关的国内学术会议上口头提出的，并在1998年9月在中国举行的国际南极雪与冰协会的研究结果进行了报道，并向美国地球物理研究学术杂志提交了一份论文报告。这是在1999年1月19日接受的。此外，根据南极和实验室冰分析中观察数据的结果介绍了一份数据报告，并提出了另一篇论文，这些结果与该主题密切相关，并接受了结果。

项目成果

Shuji Fujita: "Nature of rasio echo layering in the Antarctic ice sheet detected by a two-frequency experiment" Journal of Geophysical Research,Solid Earth. (印刷中). (1999)

Shuji Fujita：“通过双频实验检测到的南极冰盖中的 rasio 回波分层的性质”，《地球物理研究杂志》，《固体地球》（出版中）。

Watanabe O.他15名: "A Preliminary study for ice cove chronology at Dome Fuji Station,Antarctica" Proceedings of the NIPR Symposium on Polar Meteorology aGd Glaciology. 11. 9-13 (1997)

Watanabe O. 和其他 15 人：“南极洲圆顶富士站冰湾年代学的初步研究”NIPR 极地气象学 aGd 冰川学研讨会论文集 11. 9-13 (1997)。

Ken Sugiyama: "Measurement of Electrical Corductnce in Ice Cores by AC-ECM Method" Proceedign of the International Symposium on Physics of Ice Core Record(Hokkaido University Press). (印刷中). (1999)

Ken Sugiyama：“用 AC-ECM 方法测量冰芯电导率”国际冰芯物理研讨会记录（北海道大学出版社）（1999 年出版）。

Matsuoka T., Fujita S., Mae S.: "Dielectric properties containing ionic impurities at microwave frequencies" The Journal of Physical Chemistry B. 101(32). 6219-6222 (1997)

Matsuoka T.、Fujita S.、Mae S.：“微波频率下含有离子杂质的介电特性”物理化学杂志 B. 101(32)。

Shuji fujita: "JARE DATA REPORTS No.234,Glaciological DataCollected by the 37th Japanese Antarctic Research Expedition during 1996-1997" 文部省国立極地研究所, 46 (1998)

藤田修二：“JARE DATA REPORTS No.234，1996-1997年日本第37次南极考察队收集的冰川数据”教育部国立极地研究所，46（1998）