2024年 | プレスリリース?研究成果
トンガ火山噴火によるペケリス波が引き起こした電離圏共鳴 ～電波時計の電波観測でペケリス波による下部電離圏変動を世界初検出～
【本学研究者情报】
〇大学院理学研究科附属惑星プラズマ?大気研究センター
教授 土屋 史紀（つちや ふみのり）
【概要】
千叶大学大学院工学研究院の大矢浩代助教、环境リモートセンシング研究センターの高村民雄名誉教授、东北大学大学院理学研究科の土屋史纪教授、北海道大学大学院理学研究院の高桥幸弘教授、九州大学国际宇宙惑星环境研究センターの品川裕之学术研究者らの研究チームは、2022年1月15日に発生したフンガ?トンガ＝フンガ?ハアパイ火山の大规模喷火が、下部电离圏注1）に与えた影响を调査しました。火山喷火が电离圏に及ぼす影响を理解することで、无线通信の障害や骋笔厂测位の误差等の予测向上が期待できます。下部电离圏で反射する性质を持つ电波时计に使用されている电波を台湾で受信し、解析した结果、下部电离圏の高度（プラズマ密度）が、ペケリス波注２）による音波共鸣注３）効果により、変动していたことが初めて明らかになりました（図1）。また、この电离圏の変动がグローバル?サーキット注4）を介して地表の大気电场変动を引き起こしていたことも示唆しました。
これらの结果は、大気圏と电离圏との结合の解明のみならず、ペケリス波の特性解明にもつながることが期待されます。电离圏は长距离无线通信において重要な役割を果たしており、ペケリス波の特性を理解することで、电离圏の特性や変动を把握し、无线通信の品质や信頼性を向上させることが可能となります。
本研究成果は、2024年7月16日に国際学術誌Scientific Reportsで公開されました。
図1：トンガ喷火によって生じたペケリス波の音波共鸣により下部电离圏変动が起こる模式図。
【用语解説】
注1）下部電離圏：地球の大気中の分子や原子が、紫外線やX線などにより電離した、高度約60～100 km の領域。この領域はプラズマが非常に希薄で通常の電離圏観測手法を使用できず、未解明な点が数多くある。
注2）ペケリス波：1937年にペケリス博士が理论的に提唱した地球大気の固有の共鸣振动による波であり、过去85年间にわたり観测されていなかった特殊な波动。高度约30办尘で位相が反転する特徴がある。
注3）音波共鳴：音波が地表と高度100 km付近の下部熱圏との間で共鳴現象を起こすことを指す。音波が特定の周波数で大気圏の空気の固有振動数と一致すると、波が増幅される現象である。
注4）グローバル?サーキット：地表と下部电离圏间に存在する地球规模の电気回路で、雷?雷云?降水等がその电源である。
问い合わせ先
【问い合わせ先】
（研究に関すること）
东北大学大学院理学研究科
附属惑星プラズマ?大気研究センター
教授 土屋 史紀（つちや ふみのり）
罢贰尝：022-795-6738
贰尘补颈濒：迟蝉耻肠丑颈测补.蹿*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫
（*を蔼に置き换えてください）
（报道に関すること）
东北大学大学院理学研究科
広报?アウトリーチ支援室
TEL: 022-795-6708
Email: sci-pr*mail.sci.tohoku.ac.jp
（*を蔼に置き换えてください）
