アラスカにおける北極域中層・上層大気観測(アラスカプロジェクト)の現状

Abstract

'Alaska Project' is a name of a program of remote-sensing technology development and comprehensive Arctic atmosphere observation. The project is now being conducted by Communications Research Laboratory (CRL) of Japan's Ministry of Posts and Telecommunications (MPT), in cooperation with Geophysical Institute of University of Alaska Fairbanks (GI/UAF), since 1993. In 1998 and 1999, new ground-based measurements started at Poker Flat, Alaska (geogr. 65 N, 147 W) such as Fabry-Perot Interferometers (FPIs), MF (Middle Frequency) radar, Rayleigh lidar, millimeter-wave radiometer, and FTIR (Fourier Transform Infrared absorption spectrometer). As part of 'Alaska Project', installations of a new SuperDARN HF (Super Dual Auroral Radar Network High Frequency) radar at King Salmon (59 N, 157 W), and All Sky monochromatic Imagers (ASIs) at Poker Flat are underway to be completed in 2000. Those instruments cover dynamics, chemistry, and plasma physics in the stratosphere up to thermosphere in the auroral zone. Recent results of CRL and GI observations include multi-point FPI observations of thermospheric vertical winds which changed directions upward/downward related to auroral arc locations. Mesospheric winds of MF radar show significant one-day oscillations and their possible correlation with solar proton flux and quasi-two-day wind oscillation.

'アラスカプロジェクト'は、郵政省通信総合研究所(CRL)がアラスカ大学地球物理研究所(GI/UAF)と共同で推進しているアラスカにおける北極域中層・上層大気観測プログラムである。1993年に全体計画は開始し、装置やとくに開発の困難なミリ波帯電波測定技術の開発などが行われてきた。1998-1999年にはファブリ・ペロー干渉系(FPI)、MF(中波)レーダ、レーリーライダ、ミリメートル波ラジオメータ、FTIR(フーリエ変換赤外吸収分光器)がアラスカ・ポーカーフラット(geogr. 65N, 147W)に設置されて実験を開始し始めている。またこのプロジェクトの一環として、アラスカ州南岸のKing Salmon(59N、157W)におけるSuperDARN HF(Super Dual Auroral Radar Network High Frequency)レーダやポーカーフラット全天CCDイメージャ(ASI)の設置・観測計画も2000年稼働を目指して進められている。これらの観測装置により、成層圏から熱圏にわたる大気力学・化学過程および電離大気を総合的に観測することができる。すでにGIとCRLのFPIによる共同観測キャンペーンからオーロラアークとFPI観測点の相対位置による熱圏鉛直風の振舞いの違いが見出され、また、MFレーダによる中間圏風速から1日周期の風速変動の振幅や位相がGOES(静止実用環境観測衛星)で観測された太陽プロトン増加や背景の2日周期風速変動との関連など、興味深い結果が得られている。