[M-IS19] 大気電気学：大気電気分野の物理現象解明から防災への応用まで

[MIS19-11] 10 GHz帯における雷放電マイクロ波放射の観測可能性

*水野 雄亮¹、和田 有希¹、林 修吾²、牛尾 知雄¹ (1.大阪大学、2.気象庁気象研究所)

キーワード：雷放電、マイクロ波、フェーズドアレイ気象レーダー

雷放電からの電磁波の放射は今まで超短波 (VHF) 帯や長波 (LF) 帯で多くの観測が行われており、雷放電の位置の測定などにすでに利用されている (Ushio et al., 2014)。本研究では、VHF帯やLF帯よりもさらに波長が短いマイクロ波において、雷放電からの放射の観測可能性について議論を行う。マイクロ波は雷放電から放射されている観測可能な電磁波としては最も波長が短いものであり、既に1.63 GHz帯をはじめとして観測例はいくつか報告されている (Petersen et al., 2013)。しかしより高い周波数、例えば10 GHz帯ではさらに観測例が少なく、このような高い周波数帯で雷放電由来の電磁波を継続して観測できれば、雷放電のより詳細な機構の解明や観測技術の進展に貢献できる可能性がある。
本研究においては、雷の電流由来の非熱的な放射と、放電路となるプラズマ由来の熱的な放射について議論を行う。さらにそれらからの放射を実際に観測できるかどうかの可能性について、大阪大学吹田キャンパスに設置されているフェーズドアレイ気象レーダー (Multi-Parameter Phased Array Weather Radar, 以下MP-PAWR) を用いた検討を行った。MP-PAWRは従来のパラボラ型レーダーと異なり仰角方向に広いビームを送受信できるため、より高速に全天をスキャンできるレーダーである。吹田キャンパスに設置されているMP-PAWRは中心周波数が9.71 GHzで帯域幅は2 MHzである。これを受信のみのモードで運用することで、仰角方向の観測範囲の広さを生かした雷放電の直接観測ができる可能性がある。本発表では主に吹田MP-PAWRでの10 GHz帯における雷放電からの放射の観測可能性と、その解析結果について報告する。