イメージングリオメーターにイメージングリオメーターによるオーロラの観測よるオーロラの観測

石田英之　　　　　　　　辻剛広

発表の概要発表の概要研究の目的オーロラとは共役性とはCNA とはイメージングリオメーターとは研究成果おわりに

研究の目的研究の目的地球規模で発生するオーロラ現象の全体像をとらえるため、昭和基地と磁力線で結ばれたアイスランドの共役観測点で得られたイメージングリオメーターのデータを利用してオーロラの共役性について解析する。

オーロラオーロラ

地球の磁力線に沿って高速の荷電粒子 ( 電子 ) が入射

超高層大気の分子や原子と衝突して発光する放電現象 　

オーロラの種類オーロラの種類

オーロラは観測する場所によって見え方が変わってくる。

アーク（弧）状オーロラアーク（弧）状オーロラ

観測点から離れた場所 弧状･･･

バンド（帯）状オーロラバンド（帯）状オーロラ

観測点から近くの場所 帯状･･･

コロナ状オーロラコロナ状オーロラ

観測点の真上 コロナ状･･･

共役性共役性

一本の磁力線で結ばれた南北両半球の地上観測点( 地磁気共役点 ) からは、一般に同じような形のオーロラを同時に見る事ができる

オーロラの原理オーロラの原理昼側 夜側

宇宙電波雑音吸収（宇宙電波雑音吸収（ CNA)CNA)

地上で観測された銀河雑音強度

基準となる静穏時の値（ＱＤＣ）

比較

オーロラ発生による電離層の吸収量増大 (CNA)を求めることができる。

リオメーターリオメーター

銀河雑音強度 (CNA) の観測装置　　　　 (Rio meter, Relative Ionosphere Opacity meter )

周波数、利得等の安定度が要求される

イメージングリオメーターイメージングリオメーター

CNA の領域を二次元的に測定する装置

　　　昭和基地のアンテナ　　　昭和基地のアンテナ周波数　 30.0±0.1 ＭＨｚ

アンテナ配列　 8×8 素子、　　　　　　　　　　 0.62 波長間隔、　　　　　　　　　　磁気的な南北　　　　　　　　　　　に沿って配列

アンテナ素子　　　　　　　　　　　　　　　　　 0.5 波長ダイポール、　　　　　　　地上高 0.25 波長

位相マトリクスとビーム走位相マトリクスとビーム走査査

⊿φ=(2πd/λ ） sinθ

λ/ｄ＝ 0.65

a+90° （ a=0 ） a°

研究成果研究成果　　　　　　　　　　　　

CNA 強度データ変換日変化ＣＮＡ強度変化グラフの作成共役オーロラ吸収現象の検出QDC データを用いた吸収データの補正

CNACNA 強度データ変換強度データ変換N S

E

W

オーロラ吸収現象の検出オーロラ吸収現象の検出昭和基地（南極）とチョルネス（アイスラン

ド）の日変化ＣＮＡ強度グラフを作成

南極昭和基地で　吸収が起こって　　いた時刻　

アイスランド　チョルネスで吸収が起こっていた時刻比較

8/18/1（上；昭和基地　下；チョル（上；昭和基地　下；チョル

ネス）ネス）

8/28/2

8/38/3

8/48/4

8/58/5

8/68/6

8/78/7

19991999 年年 88 月の月の CNACNA 強度グラ強度グラフについてフについて

昭和基地とチョルネスで同時刻に吸収が見られた回数　 ･･･ 49 回

昭和基地とチョルネスで 30 分内の時間差で吸収が見られた回数 ･･･ 31 回

その他　　　　　　　 　　･･･ 48 回

結果結果

昭和基地とチョルネスでは同じ時刻に吸収が起きている　　

共役性が見られた

ＱＤＣデータを用いた吸収ＱＤＣデータを用いた吸収データの補正データの補正

・ＱＤＣ（ Quiet Day Curve ）データとは静穏時の銀河背景雑音強度の日変化曲線　　　　　　時間と共に推移する

　　　　　　一日あたり 237 秒ずれる

・補正データの作成方法・補正データの作成方法

１．中間ファイルの作成（２３７秒シフト）

２．ＣＮＡデータをＱＤＣデータで割る３．デシベル値に変換する（Ｌｏｇをとり 10

倍する）

４．ノイズ除去（ 0 以上をカットする）

補正前、補正後のグラフ補正前、補正後のグラフ（（ 88月月 33 日）日）

おわりにおわりに

QDC データ補正が一日分処理する事が出来なかった

QDC 補正前処理でのファイル容量の減少が必要である