南極氷床内部からの電波散乱の多周波・多偏波情報の解析による、応力・歪み構造の解読

通过分析南极冰盖内部无线电波散射的多频和多极化信息来破译应力和应变结构

• 批准号: 12780389
• 负责人: 藤田 秀二
• 金额: $ 1.54万
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12780389/
• 关键词: 氷; 誘電率; 電磁波; 南極; 氷床; レーダ; マイクロ波

研究計画調書に詳細を記したとおり、地球環境変動システムの研究のなかで、南極やグリーンランドなどの大陸上に巨大な氷(氷床)が固定されたり消滅したりするメカニズムをさぐるために実施されたレーダ観測結果、それにレーダ観測技術についての詳細な検討を実施した。この目的で、申請者らが南極大陸の氷床の観測から得たデータの詳細な解析と氷体内での電波伝搬特性の解析を実施した。具体的には、特に多周波・多偏波の多くの情報を含む全レーダシグナルの解析を行い、以下の3つの要素、(1)南極氷床全体の内部物理構造、(2)氷床中での電波伝搬過程、それに、(3)氷床探査レーダ技術に関して系統的な知見を得ることを目的とした。成果としては、以下に箇条書きにまとめることができる。氷床氷体内部の電気的な層構造を、現地で採取した2503m深の氷の実測から明らかにした。これは論文2編として出版した。さらに、氷床氷床の堆積環境や氷床下の地形が、内部での電磁波の反射・散乱を規定することをはじめて示し、論文1編として出版した。さらに、こうした電磁波伝搬実験を効率良く実施するためのレーダシステム開発・テストに関する研究成果を論文1編として出版した。日英共同研究として、南極大陸の離れた2箇所で別々に測定された電波散乱が共通した特徴をもつことを指摘する論文を公表し、電波散乱現象の普遍性を示した。研究そのものは、今回得られた新知見をもとにさらに将来展開されなければならないが、初期に目的とした成果をあげることができた。

正如研究计划报告中详细介绍的，在全球环境变化系统的研究中，我们对雷达观察结果以及雷达观察技术进行了详细的检查，这些检查是为了探索巨大冰盖被固定或消失在南极和格陵兰等大陆上的机制。为此，申请人对南极洲的冰盖观测获得的数据进行了详细分析，并分析了冰体内无线电波传播的特征。具体而言，目的是分析所有雷达信号，包括大量信息，尤其是多频和多极化，并获得有关以下三个要素的系统知识：（1）（1）整个南极冰盖的内部物理结构，（2）冰盖中的无线电波传播过程，以及（3）冰盖勘探雷达雷达技术。结果可以总结在下面的项目符号点中。冰盖冰体内部的电层结构是从2503m深的实际测量中揭示的，现场收集的。这是两篇论文发表的。此外，这是冰盖的沉积环境和冰盖下面的地形第一次定义了内部电磁波的反射和散射，并作为一篇论文出版。此外，一篇论文已经发表了有关雷达系统开发和测试的研究结果，以有效地进行这些电磁波传播实验。作为日本和英国的共同研究人员，他发表了一篇论文，指出在南极洲的两个单独位置分别测量的无线电波散射具有共同的特征，证明了无线电波散射现象的普遍性。该研究本身必须根据这次获得的新发现，在将来进一步开发，但是它能够在早期阶段实现预期的结果。

项目成果

Fujita S.: "Linear and non-linear relations between HF conductivity, AC-ECM signals and ECM signals of Dome F Antarctic ice core from a laboratory experiment"Annals of Glaciology. 35(印刷中). (2002)

Fujita S.：“来自实验室实验的 Dome F 南极冰芯的 HF 电导率、AC-ECM 信号和 ECM 信号之间的线性和非线性关系”《冰川学年鉴》35（出版中）。

Sugiyama, K.: "Measurement on electrical conductance in ice cores by AC-ECM method"Physics of Ice Core Records (edited by T.Hondoh, Hokkaido University Press). 173-184 (2000)

Sugiyama, K.：“通过 AC-ECM 方法测量冰芯电导率”《冰芯物理记录》（T.Hondoh 编辑，北海道大学出版社）。

Fujita, S: "A summary of the complex dielectric permittivity of ice in the megahertz range and its applications for radar sounding"Physics of Ice Core Records (edited by T. Hondoh, Hokkaido University Press). 185-212 (2000)

Fujita, S：“兆赫兹范围内冰的复介电常数及其在雷达探测中的应用的摘要”冰芯物理学记录（由 T. Hondoh 编辑，北海道大学出版社）。

Fujita S.: "Electrical measurements on the 2503-m Dome F Antarctic ice core"Annals of Glaciology. 35(印刷中). (2002)

Fujita S.：“2503 米 Dome F 南极冰芯的电测量”《冰川学年鉴》35（出版中）。

藤田秀二: "「大陸氷と惑星氷のレーダーサウンディング-氷の高周波誘電物性からみた現状と将来展望-」"日本雪氷学会誌「雪氷」. 62(1). 49-60 (2000)

藤田修二：“‘大陆冰和行星冰的雷达探测——从冰的高频介电特性的角度来看的现状和未来展望’”日本冰雪学会杂志《雪与冰》62(1)。 ）49-60（2000）。