大阪大学工学研究科 牛尾研究室

“Characteristics of Low-Frequency Pulses Associated With Downward Terrestrial Gamma-Ray Flashes” がアメリカ地球物理学連合の速報誌 Geophysical Research Letters に掲載されました。
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL097348

新潟県柏崎市および石川県金沢市を中心としたGROWTH実験では、雷雲から数分単位で放射されるガンマ線グローに加え、雷放電そのものに同期する瞬間的な地球ガンマ線フラッシュ (TGF) という2つの高エネルギー大気現象を検出しています。

本論文では2016年10月から2020年3月までに新潟県柏崎市および石川県金沢市で観測された合計7例のTGFについて、ガンマ線の観測データと富山県でリモート観測した長波帯電波の観測データを比較しました。その結果、7例すべての事象でTGFは雷放電の開始から600マイクロ秒以内に発生していることがわかりました。

2022 年3月3日（木) ～4日（金）に行われた 名古屋大学宇宙地球環境研究所2021年度研究集会「GPMおよび衛星シミュレータ合同研究集会」 にて妻鹿特任助教とＭ１の阪本が発表を行いました。発表題目は以下になります。

妻鹿友昭 「高分解能化に向けた GSMaP への赤外雲マップの適用」

阪本晴香 「GSMaPにおける雲移動ベクトル高分解能化の検討」

B4の四名が卒業論文発表会にて発表を行いました。本年度はコロナウイルスの影響もありオンラインでの開催となりました。

高田 祐佳 「 フェーズドアレイ気象レーダにおける適応型ビーム形成の高速化に関する研究 」

中尾 虎之介 「二重偏波フェーズドアレイ気象レーダの降水量推定精度の評価」

中村 悠 「ミューオンの大気伝播シミュレーションによる雷予知の検討」

日野 史敬 「 二重偏波フェーズドアレイ気象レーダーに向けた受信信号シミュレータの開発 」

M2の三名が修士論文発表会にて発表を行いました。本年度はコロナウイルスの影響もありオンラインでの開催となりました。発表題目は以下の通りです。

大西 敦也 「 プロトタイプ分類器の学習に対するマージン最大化モデルにおける種々のファジィ化手法の比較 」

木下 直 「 集中化探索の強化と汎化性を改良したカオス的 Particle Swarm Optimization 」

小島 克彦 「 低ランク表現を用いた機械学習手法の開発 」

理化学研究所のガブリエル・ジニズ訪問研究員 (JSPS外国人特別研究員) を筆頭著者とする論文 “Atmospheric Electron Spatial Range Extended by Thundercloud Electric Field Below the Relativistic Runaway Electron Avalanche Threshold” がアメリカ地球物理連合の学会誌 Journal of Geophysical Research: Atmospheres に受理されました。この論文ではガンマ線グローを想定し、雷雲の中で相対論的逃走電子なだれ増幅の発生しない280 kV/m未満の電場中で、電子がどのような加速を受けるかをGeant4によるモンテカルロ・シミュレーションで検証しました。

2022年1月7日・8日にオンラインで行われた日本大気電気学会 第100回研究発表会にて、「ドローンを用いた雷雲直下での放射線観測の検討」というタイトルで発表を行いました。

近年、様々な産業で活用が期待・検討されているドローンを用いた雷雲の放射線観測について、その実現可能性、技術的および法令的課題を整理しました。またチェコ科学アカデミーとの二国間交流事業にて実施した放射線測定器のドローン搭載試験の様子も紹介しました。

株式会社ウェザーニューズが行う、雨・雪・雲を自動判別する多周波気象レーダーシステムの開発プロジェクトに牛尾教授が参加いたします。

空飛ぶクルマやドローンなど次世代空モビリティの実用化のためにはルートの特化した気象情報が必要となりますが、従来の技術では雲の中を高解像度の観測することは難しい状況です。そこで１つのレーダーシステムに特性の異なる複数の周波数帯を利用することで、雲内部を高解像度の観測し、雨・雪・雲（霧）の判別を可能にするレーダーの開発を目指します。

雨・雪・雲を自動判別する多周波気象レーダーシステムの開発を開始

2021年12月13日から17日にかけて行われた2021年アメリカ地球物理学連合大会 (AGU) において、”Energetic Radiation From Lightning and Thunderstorms I” のセッションにて “Low-frequency pulses associated with downward terrestrial gamma-ray flashes in Japan” という題で発表を行いました。

これまで石川県金沢市および新潟県柏崎市で観測されたDownward TGFの事例を整理し、同時取得された雷放電のLF波形を解析することで、Downward TGFを生じさせた雷放電が少なくとも2種類に分類できることを示しました。

2021年12/2(土)~12/9(日)に行われた日本気象学会2021年度秋季大会にて、M1の川島と阪本が口頭発表およびオンラインポスター発表を行いました。口頭発表は三重大学三翠ホールにて行われました。発表題目は以下の通りです。

川島康平「二重偏波フェーズドアレイレーダを用いた畳み込みニューラルネットワークによる3D-Nowcast手法」

阪本晴香「GSMaPにおける雲移動ベクトル導出格子間隔の検討」

主著論文 “Catalog of gamma-ray glows during four winter seasons in Japan” がアメリカ物理学会のオープンアクセス誌 Physical Review Research に掲載されました。
https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.3.043117