GPS受信機網を用いた地震起源の電離圏変動に関する研究

利用GPS接收网络研究地震引起的电离层波动

基本信息

批准号：
18654083
负责人：
大塚雄一
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18654083/
关键词：
GPS 電離圏地震全電数伝搬性電離圏擾乱音波 TID 波動全電子数

项目摘要

国内外のGPS観測データを収集し、電離圏における全電子数(Total Electron Content;TEC)を算出し、そのデータベースを作成することにより、以下の結果を得た。1.2000年1月から2007年10月までに日本で起きたマグニチュード6.0以上の地震(20例)について、地震発生後のTEC変動を調べた。このうち、2004年9月5日の紀伊半島沖地震、2007年1月13日の千島列島東方沖地震、2007年3月25日の能登半島地震、2007年7月16日の新潟県中越沖地震の4例において、地震発生から十数分後に震央の位置から遠ざかる方向に伝搬するTEC変動が観測された。さらに、そのうちの3例において、赤道向きに伝搬するTEC変動の振幅が他の方向に伝搬する場合よりも大きいことが明らかになった。この結果は、地震によるTEC変動は、地震に伴って発生した音波が原因であり、音波による中性大気の振動によって電離圏プラズマは磁力線平行方向にのみ動かされるため、このような震央に対する非等方的なTEC変動が起こる、と考えられる。本研究の結果は、地表付近の大気波動が超高層大気に与える影響は小さくないことを表しており、大気の上下結合を解明する重要性を示している。2.米国に設置されている1400台以上のGPS受信機を用いて、米国上空における電離圏全電子数の2次元マップを作成した。これまでに、中規模伝搬性電離圏擾乱や電離圏トラフの広域水平二次元構造が明らかになり、新たな観測結果が得られている。さらに、従来知られていない電離圏現象(例えば、線状に1,000km以上細長く伸びた領域でTECが増大・減少し、数10分で消滅する現象)も観測されており、電離圏の2次元観測の有効性が示された。

通过收集国内外GPS观测数据，计算电离层总电子含量（TEC）并建立数据库，得到以下结果。 1. 我们调查了2000年1月至2007年10月日本发生的20次6.0级以上地震后的TEC波动情况。其中，2004年9月5日纪伊半岛近海地震、2007年1月13日千岛群岛东海岸地震、2007年3月25日能登半岛近海地震、2007年1月13日千岛群岛东海岸地震、2007年3月25日能登半岛近海地震、 2007 年 7 月 16 日，新泻县中越市。在 4 次地震中，在地震发生 10 分钟后观察到远离震中的 TEC 波动。此外，在其中三个案例中，向赤道传播的 TEC 波动幅度大于向其他方向传播的 TEC 波动幅度。该结果表明，地震引起的TEC波动是由地震产生的声波引起的，并且声波引起的中性大气的振动仅在与磁场线平行的方向上移动电离层等离子体。发生横向 TEC 波动。本研究结果表明，近地表大气波对高层大气的影响不小，说明阐明高层和低层大气耦合的重要性。 2. 使用安装在美国的 1,400 多个 GPS 接收器，我们创建了美国上空电离层电子总数的二维地图。至此，中等尺度传播电离层扰动和电离层槽的广域水平二维结构已经明确，并获得了新的观测结果。此外，还观测到了以前未知的电离层现象（例如，TEC在延伸超过1000公里的线性区域中增减并在几十分钟内消失的现象），并且观测到了电离层中的二维现象观察的有效性得到了证明。