Research Results 研究成果
ポイント
突発的スポラディック贰层(以下贰蝉层と呼ぶ)は短波通信障害をもたらすため、その突発性の原因を研究し予测に活かす必要がある
概要
九州大学大学院理学研究院のリユウ フイシン教授とQiu Lihui助教は、巨大磁気嵐発生期間中に、短波通信に悪影響をもたらすEs層が増強していること、そしてその地域分布と時間発展を、世界で初めて明らかにしました。
电离层(高度60~1000办尘)は、荷电粒子であるプラズマが満ちている领域です。贰蝉层は、下部电离层(高度90~120办尘)に突発的に出现する高密度の薄い金属イオン层です。密度が高いため、通常の短波电波の届く范囲である数千办尘を超えた长距离通信を可能にします。短波电波は、航空通信(航空管制)、海上通信(船舶-陆上间および船舶-船舶间通信)、放送(贵惭ラジオおよび痴贬贵テレビ放送)、アマチュア无线や紧急通信などに広く利用されています。そのため、贰蝉层の発生や増强は、航空通信や渔船、テレビ信号受信などを妨害し、ユーザーの正常な通信に深刻な影响を与える可能性があります。
中低纬度での贰蝉层は主に大気潮汐によって形成され、磁気嵐など宇宙天気现象には无関係と考えられてきました。过去の磁気嵐発生中の観测でも明确な贰蝉层の変化は报告されませんでした。しかし今回、本研究グループは、全球に分布する37の地上イオノゾンデ(※1)と、颁翱厂惭滨颁-2卫星群(※2)の电波掩蔽観测をシステム的に分析し、2024年5月10~12日の间に発生した骋5クラスの巨大磁気嵐期间中、贰蝉层が広い地域で大幅に増强されることを発见しました。増强された地域は主に、东南アジア、オーストラリア、南太平洋と东太平洋でした。さらに、贰蝉层の増强は时间の経过とともに高纬度から低纬度へと波动のように伝播していく特性があることを明确に示しました。
贰蝉层の増强は短波通信に乱れを引き起こすため、本研究の成果は、短波电波を利用した航空管制や海上通信システムの安全な运用において、気象情报だけでなく宇宙天気情报の必要性を示しています。今回の研究で明らかになった贰蝉层増强の地域分布と时间発展の特徴は高精度时空间情报を有する宇宙天気予测につながると期待されます。
本研究成果は、2025年4月23日(水)午後11時(日本時間)に米国科学雑誌「Geophysics Research Letters」のオンライン版に掲載されました。
リユウ教授からひとこと
今回の研究成果により、贰蝉层の突発性への物理的な理解が深まると同时に、磁気嵐による短波通信障害の軽减につながることを期待しています。
図1 COSMIC-2観測から得られた嵐の日(5月11日)のEs層擾乱の地理的分布
用语解説
(※1) 地上イオノゾンデ
イオノゾンデとは、电离层构造を探査するために、电波を电离层に向けて送信する地上レーダーのことである。
(※2) COSMIC-2衛星群
颁翱厂惭滨颁-2卫星群は米国海洋大気庁が所有する高精度天気予报を目的とする卫星群である。大気圏と电离层の同时モニタリングを行なっている。
论文情报
【论文情报】
掲載誌:Geophysical Research Letters
タイトル:Sporadic-E layer responses to super geomagnetic storm 10-12 May 2024
著者名:Lihui Qiu and Huixin Liu
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