[P-EM13] 太陽地球系結合過程の研究基盤形成

[PEM13-03] 赤道大気レーダーを用いた金環日食時の電離圏E領域不規則構造の研究

*横山 竜宏¹、高木 理絵子¹、山本 衛¹、穂積 コンニャナット²、垰 千尋²、品川 裕之² (1.京都大学生存圏研究所、2.情報通信研究機構)

キーワード：赤道大気レーダー、電離圏、日食、150kmエコー

電離圏で発生するプラズマ不規則構造は，電波のシンチレーションを引き起こしGPS等による電子航法に深刻な障害を及ぼすものも多く，その発生機構の解明は重要な課題である．150kmエコーと呼ばれる現象は電離圏E領域で発生するプラズマ不規則構造の一つだが，150kmエコーの発生機構は未だに明らかにされていない部分が多い．一方，太陽光が突然遮断される日食はプラズマ不規則構造の要因となる現象の一つである．本研究では日食時の電離圏E領域不規則構造を対象として，2019年12月26日に東南アジア一帯で発生した金環日食時の電離圏変動を赤道大気レーダー(EAR)や5地点のイオノゾンデで観測，解析し，中性大気と電離大気の相互作用を扱う物理モデルGAIAによるシミュレーションとの比較検討を行った．まず，2007年から2020年までのEARによる150kmエコーの観測結果から，長期統計解析を実施した．長期統計解析によって，150kmエコーの発生と太陽活動との間に明瞭な逆相関が見られることが確認された．さらに，地磁気擾乱との間にも逆相関があることが明らかとなり，地磁気擾乱による電場や風の変化が150kmエコーの発生に影響していることが示唆された．金環日食時のイオノゾンデ観測からは，日食の影響で最大電子密度が減少し，食分が大きい地点ほど最大食を迎えてから最大電子密度が極小値を取るまでに時間がかかることが明らかになった．この結果は過去の日食時の電離圏観測結果とは異なっており、赤道域においては、電離生成率の変化だけではなく、電場や中性風の変化によるプラズマ輸送の効果も考慮する必要があると考えられる。EAR 観測からは，金環日食が光電子を遮断したため150kmエコーの発生を妨げた可能性が高いことや，金環日食によるE領域の電場変動が高度100km付近のE領域エコーのドップラー速度に影響を与えたことが判明した．GAIAシミュレーションとEAR観測とのずれは，モデル中の中性大気の密度や温度が実際とずれていることが影響していると考えられる．