電離圏嵐

イオノゾンデによる日本上空のfoF2(自動読み取り)

国内4か所の電離圏観測装置(イオノゾンデ)*1で観測されたF2領域*2臨界周波数(foF2)*3の時間変化を示しています。 図は上から稚内(北海道)、国分寺(東京)、山川(鹿児島)、大宜味(沖縄)の観測です。 foF2はF2領域の電子密度と連動して増減します。 電離圏の電子密度は、昼間に大きく、夜間に小さくなります。 さらに、場所・季節・太陽活動によっても変化し、磁気嵐に伴う顕著な乱れ(電離圏嵐)も起こります。 NICTでは「電離圏嵐指標(I-scale)」を用いて電離圏嵐の発生を判定しています。 この指標は、過去27日間の中央値(図中の黒線)に比べて、観測値(図中の赤点)がどれだけずれているかを統計的な尺度(図中のグレーコンター)で示します。 電子密度が増加する嵐をIP1~IP3、電子密度が減少する嵐をIN1~IN3で表します(数字が大きいほど規模が大きい)。

  • *1 イオノゾンデの参考情報(動画解説観測データサイト
  • *2 F2領域:電離圏の高度分布の中で約250km以上に位置し電子密度が最も大きい領域。
  • *3 F2領域臨界周波数:地上から真上に電波を送信した際にF2領域で反射される電波の最大周波数。これより高い周波数の電波は電離圏を突き抜ける。

GPSによる日本上空の全電子密度

国土地理院GPS受信機網(GEONET)データを利用して算出した電離圏全電子数(Total Electron Content:TEC)* の時間変化を示しています。 日本上空の異なる緯度帯におけるTECの変動を、上から順に、北緯43-47度、北緯39-43度、北緯35-39度、北緯31-35度、北緯27-31度ごとに表示しています。 電離圏の電子数は、昼間に多く、夜間に少なくなります。 さらに、場所・季節・太陽活動によっても変化し、磁気嵐に伴う顕著な乱れ(電離圏嵐)も起こります。 NICTでは「電離圏嵐指標(I-scale)」を用いて電離圏嵐の発生を判定しています。 この指標は、過去27日間の中央値(図中の黒線)に比べて、観測値(図中の赤線)がどれだけずれているかを統計的な尺度(図中のグレーコンター)で示します。 電子密度が増加する嵐をIP1~IP3、電子密度が減少する嵐をIN1~IN3で表します(数字が大きいほど規模が大きい)。

  • * 電離圏全電子数:ある地点の上空の電離圏に含まれる電子の総数を単位面積あたりで表した量(単位:TECU、1 TECU = 1016 electrons/m2)。TECはGPS信号の遅延に影響するため測位の分野で重要な指標です。(動画解説観測データサイト