高地における連続微気圧観測 東京大学地震研究所 綿田辰吾

高地における連続微気圧観測
東京大学地震研究所
綿田辰吾
目的 １）大気の自由振動モードの一つである音響モードの直接検出
→大気音響モードと地球自由振動モードの結合強度の測定
２）ミリヘルツ帯域の大気中の“励起源”の把握
→地球自由振動のバックグラウンド励起源
Altitude, Km
地球大気は地表付近に音速の低速度層を持つ
→捕獲された音波の定在波が存在する。
0.2
250
200
150
100
0.3
Atmosphere model
0.5
0.6
Sound velocity, km/sec
0.4
thermosphere
mesosphere
0
mesosphere
thermosphere
st
tr
m
th
0.3 0.5
Soun
mod
Atm
stratosphereAtmosphereocean
troposphere
Sound velocity, k
200
150
100
50
0
Earth model E
stratosphere
troposphere
0 . 2 Earth0 . 3model
0.2 0.4
250
250
200
150
100
50
0
Altitude, Km
50
0
Altitude, Km
大気の音波モードと重力波モードの例
地表付近では
音波モードは節となる
ので観測に不利。
→高地での観測
地球大気中の１０－１００００秒の帯域に存在する各種の波
2003年夏季 乗鞍観測所での気圧スペクトル
重力波モードは検出
音波モードは？？
2004夏から2005夏までの大気圧周波数スペクトル変化
2004年夏季から連続観測を開始
乗鞍観測所で連続微気圧観測
電池駆動による越冬に成功
観測例
50パスカルに及ぶ大振幅の
圧力変動が頻繁に出現する。
→低地ではほとんど観測されない
宇宙線研
天文台
50Pa
30min
宇宙線研
天文台
100Pa
5hr
2地点（天文台、宇宙線研）の観測
により位相速度の測定が可能
となった。
→位相速度ほぼ１m/s、
周期200秒－500秒
山岳波、重力波
平成17年度の成果
１．冬季を含めた連続観測が可能になり、より多くの波形を収集
できるようになった。
２．冬季に頻発する大振幅の圧力変動波は非常にゆっくりとした
伝播速度を持つ。おそらく（山岳）重力波。
目標としている音波モードは未検出
今後 音波モードの検出に向けて
１．圧力センサー感度を０．１パスカルから一桁向上.
→越冬電源の確保
２．2地点の圧力変動を相互相関スペクトル解析から
音波モードに対応する周波数・波数を検索する。