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赤道MUレーダーパンフレット(3MB)のダウンロードはこちら ( 2014年版パンフレット(9MB), 2017年版パンフレット(3MB))

• MUレーダーにより確立された高度な観測技術を駆使し、熱帯域における未知の大気現象を解明します。 レーダーイメージング技術を用いた高分解能観測は、 1万kmの総観スケールから数kmの積雲スケールに及ぶ様々なスケールでの赤道大気の力学過程の本質を解明します。
• EMUレーダーで達成される高感度により、これまで不可能であった中間圏の風速・乱流観測、 熱圏・電離圏の電子密度観測等が実現されます。 EMUレーダーを用いて、対流圏の積雲対流から高度数100kmに至る、 赤道域のエネルギーと物質の流れ(赤道ファウンテン)の変動を観測します。
• 極域に設置された PANSYレーダー及び EISCAT_3D・中緯度に設置された MUレーダーなどとともに、 大型大気レーダー観測網を構築します。 さらに、広域地上観測網を活用し、太陽地球系結合過程を解明します。
• EMUレーダーは、長年にわたる日本とインドネシアの密接な協力の下で運用されます。 世界中の研究者に活用されるのみならず、国内外の人材育成に貢献します。

赤道ファウンテン
赤道域の大気の全ての高度層で現れるエネルギーと物質の流れを 「赤道ファウンテン」として捉え、その変動を赤道MUレーダーで観測します。

• 物質ファウンテン
  赤道の陸面・海洋から放出される大気物質は、 対流圏を循環しつつ積雲や巻雲の生成・発達に寄与します。 さらに対流圏界面を通過して成層圏に噴出され、 中層大気中を中高緯度に広く輸送されます。
• エネルギーファウンテン
  対流圏を源泉とする大気波動はエネルギーと運動量を輸送し、 中層大気中の特異な長周期・不規則変動を駆動します。
• プラズマファウンテン
  電離圏では中性風によるダイナモ電場が地球地場と相互作用して プラズマを噴き上げます。 力学・電磁力学的結合によるエネルギー交換とプラズマ密度変動が起こっています。

研究動向
1984〜 MUレーダー
MUレーダー(中層超高層大気観測用大型レーダー)は、 滋賀県甲賀市信楽町の信楽MU観測所に設置された世界最高性能、 アジア域最大級の大気観測レーダーです。 1984年の完成から現在まで、気象から超高層に至る地球大気変動の解明に貢献しています。 MUレーダーは、周波数46.5MHz、出力1MWのVHF帯電波を用い、アンテナは直径103mの円内に 475本の八木アンテナを並べた構造をしています。 高速な送受信ビームの走査と多種多様な観測が可能なシステム設計が特徴です。
MUレーダーは「世界初のアクティブ・フェーズドアレイ方式の大気レーダー」として IEEEマイルストーンに認定されました。 これは、電気・電子・情報・通信分野の世界最大の学会であるIEEEが歴史的偉業に対して認定する賞です。 MUレーダー以降は、世界中の大気レーダーが同様のシステム設計を採用しています。

2001〜 赤道大気レーダー
赤道大気レーダー(EAR)は、 インドネシア共和国西スマトラ州の赤道直下に位置するコトタバン大気観測所に、 2000年度末に完成した大型の大気観測用レーダーです。 周波数は47MHzで、八木アンテナ560本から構成される直径約110mの略円形アンテナアレイを備えています。 小型の送受信モジュールが全ての八木アンテナの直下に備えられたアクティブ・ フェーズドアレイ構成を取っており、MUレーダーと比べて最大送信出力が1/10であるものの、 高速ビーム走査が可能です。高度1.5kmから20kmまでの対流圏及び下部成層圏、 高度90km以上に分布する電離圏イレギュラリティなどを観測できます。

2020〜 赤道MUレーダー
EMUレーダー計画は、これまでの経験と知識を基礎として立案され、大型研究 「太陽地球系結合過程の研究基盤形成」 の下で進められています。
現地の地形調査を実施済であり、これによって設置方法を含む詳細なシステム設計が完了しました。 また、工事開始前に必要となる環境影響評価も実施済みです。
EMUレーダーはEARの北側に設置されます。

ヒストリー・赤道大気レーダー(EAR)が拓いた赤道大気研究のフロンティア

• 大気不安定波の微細構造
  晴天・降雨領域を問わず風速・乱流の高分解能計測が可能なEARは、 熱帯域における強い積雲活動から生み出される大気重力波の詳細をはじめて明らかにしました。
• 積雲内の強い上昇気流
  赤道大気観測所に設置された多くの観測機器との協同観測を通し、 地球の大気循環のエンジンである熱帯域における積雲対流の励起メカニズムの 理解が進んでいます。
• プラズマバブルの発生と伝搬
  EARではアンテナ方向を電子的に走査することで同時に多方向の観測ができます。 これによって、低緯度電離圏の強い擾乱現象であるプラズマバブルが発達しながら 移動する様子をはじめて明らかにしました。
• 中間圏・下部熱圏レーダーのアジア・オセアニア域観測網
  国際協同でアジア・オセアニア域に流星レーダーやMF(中波)レーダーを中心とする観測網の整備が進んできました。 下層で励起された大気波動が中層大気や、 超高層大気(電離圏)の擾乱現象につながる様子を明らかにしています。

EMUレーダーの観測システム
EMUレーダーでは、アンテナの大径化(直径約160m)と尖頭送信出力の増大(500kW)により、 EARと比較して10倍以上感度が向上します。 また、19本x55群のサブアレイを用いたレーダーイメージング観測が可能となります。

EMUレーダーは屋外のアクティブ・フェーズド・アレイ・アンテナ及び送受信モジュールと、 屋内のデータ処理装置及び変復調装置から構成されます。 多チャンネルの高速デジタル信号処理により、 EMUレーダーの観測性能を極限まで高めています。

赤道MUレーダーの諸元

• 構成: モノスタティックパルスドップラーレーダー
• 中心周波数: 47.0 MHz
• アンテナ構成: 略円形アレイ 3素子直交八木アンテナ1045本
• 開口面積: 約16,000m2
• 走査方向: 天頂角30度以内の任意方向
• 送信機構成: 固体送受信モジュール1045台
• 送信出力(尖頭値): 500kW以上
• 偏波面: 円偏波
• 受信機構成: 同期直交検波55+9系統

赤道大気観測所
EMUレーダーの設置される赤道大気観測所には、京都大学のみならず、 名古屋大学・首都大学東京・情報通信研究機構・島根大学が運用する観測機器群が併設されています。 観測機器の運用及びこれらを用いた研究活動は、 インドネシア航空宇宙庁をはじめとする現地機関との密接な連携のもと、実施しています。 EMUレーダーと観測機器群との協同観測を通して様々な物理量を観測し、 熱帯大気中の諸現象の本質を解明します。