1.AM放送波の伝搬

Fig.1MF帯放送波の伝搬の様子を示す。電離層D層は60km90kmに昼間のみ存在する。VLF/LF帯電磁波は
反射し、
MF帯以上の電磁波に対しては減衰させる。E層は90km130kmにあり昼夜を問わず存在する。
従って夜間のみ
MF帯の電磁波を反射し遠距離に到達する。
 電波伝搬損失は Loss (dB)=20*log(4*π*r/λ) (λ=波長、r=距離)で表される。
 1000kHzの伝搬損失は2000km98dBになる。電離層での減衰は経験的に約70dB程度と考えられる。
例として
50kWの送信電力で発射された放送波の受信電力を求める。
 送信電力は[dBm] = 10*log10([watts]*1000)にて換算すると+77dBmになる。
 送受信アンテナのGain0dBとすると受信電力は +77dBm-98-70=-91dBm となり、この辺が受信限界と考えられる。
 つまり、AM放送波の伝搬は2000kmが限度で、電離層で1Hopしか反射しないと考えられる。
実際には相模原では約
1000㎞の札幌、釧路、熊本、鹿児島の局をかろうじて受信できる。
 一方VLF/LF帯は伝搬損失も電離層での減衰もMF帯ほど大きくはなく、地球を半周以上伝搬する。
このことから
MF帯のAM放送波を活用すれば震源領域の特定がしやすいと言える。日本及び近隣諸国の送信局の
識別は比較的容易で周波数帳により周波数で確認でき、音声の確認も容易で時折の
Call Sign、交通情報、
Local News、音楽番組のRequest者の住所等で確認できる。



               Fig.1 MFAM放送波の電波伝搬図

2.AM放送波パスと予測震源領域
 Fig. 2に示すようにこの方式は少ない観測点で全国の震源領域をカバーできる、また予測震源領域を
特定しやすい特徴を持つ。
M=6程度以下では送信点-受信点間の中心から半径50㎞が予測震源領域と仮定している。
全国の震源領域を隙間なく観測するには樺太、択捉島、台湾、フィリピンでの観測を必要とする。


      Fig.2 国内4観測点による全国観測

3.AM放送波活用電離層擾乱観測データの見方
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4.AM放送波活用電離層擾乱観測例
 Fig.3に札幌→相模原の1日の観測データ例を示す。Fig.4に札幌→相模原の最新約4か月の朝夕の受信終了・開始時刻変動の
標準偏差例を示す。σ
=2を越したのは4回のみである。Fig.5 に札幌→相模原のパス上の予測震源領域を示す。
予測震源領域は秋田県、岩手県西部、宮城県北部である。
List-1にσが2を越した日と概ね1週間以内に発生した予測震源域で
発生した地震の
Listを示す。

                                  Fig.3 札幌→相模原の1日のData Graph

5.電離層擾乱観測統計グラフの見方
 このサイトのトップページの“観測データ”ボタン→“電離層擾乱観測統計グラフ”でご覧いただけます。


                 Fig.4 札幌→相模原の最新約4か月の朝夕の受信終了・開始時刻変動の標準偏差

6.標準偏差について
  (1) 標準偏差に関する分かりやすい解説は→こちらをご参照
   (2) 平均値とはこちらをご参照
   (3) データの確率分布(正規分布)は下図のように表されます。
     
                           (画像引用元:正規分布-wikipedia)

      ・平均値からのずれが±1σ以下の範囲に含まれる確率は68.27%、±2σ以下だと 95.45%、更に±3σだと 99.73% となる。
      ・±2σのづれということは4.55%しか起こらない異常、±3σのづれということは0.27%しか起こらない異常と言えます。
      ・当面中波帯AM放送波の朝夕の受信終了/開始時刻のづれが±2σ程度で、1~2日あればM=4級、±3σ程度で、
       1~2日あればM=5級、3日以上継続すればM=6級以上と判断します。

             
       Fig.5 札幌→相模原のパス上の予測震源領域

      
List-1 σが2を越した日と1週間以内に発生した予測震源域で発生した地震のList

                      

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