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浮上磁場MHD数値計算による太陽磁束生成輸送過程の解明

Research Project

Project/Area Number 11J02673
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

鳥海 森  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords太陽 / 磁場 / 黒点 / MHD
Research Abstract

採用の最終年度である今年度は、これまで得られた研究結果を取りまとめ、今後の研究の礎とする総仕上げを行った。はじめに、研究課題にも挙げられている「浮上磁場MHD数値計算」の結果をまとめて英文査読誌に発表した。これにより、太陽の活動領域(黒点領域)を形成する磁束について、磁場強度やねじれ量といった物理量に理論的な制約を与えることができた。さらに、数値計算結果から予想される浮上磁場の「減速運動」について日震学観測を実施し、成果を英文査読誌に発表した。観測結果は数値計算の予測ときわめて良く一致するものであり、本成果から、数値計算を観測的に検証することができたと言える。太陽活動領域における最大の特徴は、太陽系内最大の爆発現象である「フレア」を生じることにある。今年度は、申請者がこれまで行ってきた浮上磁場研究を元に、フレア理論までを含む発展的な研究を行った。はじめに、非常に活発な太陽活動領域NOAA 11158について、そのフレア発生機構を観測的に解明し、英文査読誌として成果を発表した。さらに、上述の浮上磁場数値計算を用いて、NOAA 11158の形成過程を再現し、フレア発生機構(=どのようにフレアが発生したのか)のみならずフレア活動領域形成過程(=なぜこの活動領域でフレアが発生したのか)までを解明した。本研究は英文査読誌に発表された。以上のように、今年度は浮上磁場数値計算の総まとめを行うとともに、浮上磁場の観測的研究や太陽フレア理論に関連する発展的な研究まで行うことができた。成果は査読論文のみならず、招待講演を含む国内・国際学会で発表された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の計画では、最終年度の目標としてこれまでの浮上磁場数値計算の総まとめを計画していた。しかし、実際には数値計算のまとめだけでなく、浮上磁場に関する日震学的な観測研究や、さらには太陽フレア理論にも関係する発展的研究まで行うことができた。また、以上の成果は既に査読論文や国内・国際学会で報告済みである。したがって、当初の計画以上に研究が進展していると評価する。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (54 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (41 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Formation of a Flare-Productive Active Region : Observation and Numerical Simulation of NOAA AR 111582014

    • Author(s)
      S. Toriumi, Y. Iida, K. Kusano, Y. Bamba, and S. Imada
    • Journal Title

      Solar Physics

      Volume: 289 Issue: 9 Pages: 3351-3369

    • DOI

      10.1007/s11207-014-0502-1

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical Study on the Formation of Solar Active Regions2014

    • Author(s)
      S. Toriumi, T. Yokoyama
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: 1 Pages: 15107-15107

    • DOI

      10.7566/jpscp.1.015107

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional magnetohydrodynamic simulation of the solar magnet ic flux emergence : Parametric study on the horizontal divergent flow2013

    • Author(s)
      S. Toriumi, T. Yokoyama
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 553

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      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Probing the Shallow Convection Zone : Rising Motion of Subsurface Magnetic Fields in the Solar Active Region2013

    • Author(s)
      S. Toriumi, S. Ilonidis, T. Sekii, T. Yokoyama
    • Journal Title

      Astrophysical Journal Letters

      Volume: 770 Issue: 1 Pages: L11-L11

    • DOI

      10.1088/2041-8205/770/1/l11

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic Systems Triggering the M6.6 Class Solar Flare in NOAA Active Region 111582013

    • Author(s)
      S. Toriumi, Y. Iida, Y. Bamba, K. Kusano, S. Imada, S. Inoue
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 773 Issue: 2 Pages: 128-128

    • DOI

      10.1088/0004-637x/773/2/128

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      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of the Horizontal Divergent Flow prior to the Solar Flux Emergence2012

    • Author(s)
      S. Toriumi, et al.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 751 Issue: 2 Pages: 154-154

    • DOI

      10.1088/0004-637x/751/2/154

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical Experiments on the Two-Step Emergence of Solar Magnetic Fields from the Convective Layer2012

    • Author(s)
      S. Toriumi and T. Yokoyama
    • Journal Title

      ASP Conference Series

      Volume: 454 Pages: 259-262

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Numerical Simulation and SOT Magnetogram Analysis of the Small-scale Magnetic Elements in a Solar Emerging Flux Region2012

    • Author(s)
      S. Toriumi and T. Yokoyama
    • Journal Title

      ASP Conference Series

      Volume: 456 Pages: 33-38

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      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Magnetic Field Structures Triggering Solar Flares and Coronal Mass Ejections2012

    • Author(s)
      K. Kusano, et al.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 760 Issue: 1 Pages: 154-154

    • DOI

      10.1088/0004-637x/760/1/31

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large-scale 3D MHD simulation on the solar flux emergence and the small-scale dynamic features in an active region2012

    • Author(s)
      Toriumi, S., Yokoyama, T.
    • Journal Title

      Astronomy & Astrophysics

      Volume: 539 Pages: A22-A22

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201118009

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of the Horizontal Divergent Flow prior to the Solar Flux Emergence2012

    • Author(s)
      Toriumi, S., Hayashi, K., Yokoyama, T.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: (印刷中)

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical Experiments on the Two-step Emergence of Twisted Magnetic Flux Tubes in the Sun2011

    • Author(s)
      Toriumi, S., Yokoyama, T.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 735 Issue: 2 Pages: 126-126

    • DOI

      10.1088/0004-637x/735/2/126

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 3次元MHD数値計算による太陽磁束浮上・活動領域形成の研究2011

    • Author(s)
      鳥海森、横山央明
    • Journal Title

      日本流体力学会誌「ながれ」

      Volume: 30 Pages: 126-126

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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] フレア活動領域の形成 : NOAA 11158の観測・シミュレーション研究2014

    • Author(s)
      鳥海森, 飯田佑輔, 草野完也, 伴場由美, 今田晋亮
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-03-21
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Where Does the Flare Energy Come from? Flux Emergence and Formation of Flaring Active Regions2014

    • Author(s)
      S. Toriumi
    • Organizer
      ISSI Flare Meeting
    • Place of Presentation
      Bern(スイス)
    • Year and Date
      2014-02-26
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽の浮上磁場に関する数値的・観測的研究2014

    • Author(s)
      鳥海森
    • Organizer
      太陽研究者連絡会シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      2014-02-18
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] MHDシミュレーションによる太陽フレア活動領域NOAA 11158の再現2014

    • Author(s)
      鳥海森
    • Organizer
      CfCAユーザーズミーティング2013
    • Place of Presentation
      国立天文台(東京都)
    • Year and Date
      2014-01-28
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Observations and Modelings of the Solar Flux Emergence2013

    • Author(s)
      S. Toriumi
    • Organizer
      The Seventh Hinode Science Meeting (Hinode-7)
    • Place of Presentation
      飛騨・世界生活文化センター(岐阜県)
    • Year and Date
      2013-11-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 宇宙天気的な観点から見た太陽フレア発生機構の研究 : 活動領域NOAA 11158におけるM6.6クラスフレア2013

    • Author(s)
      鳥海森, 草野完也
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第134回講演会
    • Place of Presentation
      高知大学(高知県)
    • Year and Date
      2013-11-04
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽の浮上磁束管に関するMHDシミュレーション2013

    • Author(s)
      鳥海森, 横山央明
    • Organizer
      日本流体力学会年会2013
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都)
    • Year and Date
      2013-09-13
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽の磁束浮上領域に見られる水平発散流の統計的研究2013

    • Author(s)
      鳥海森, 林啓志, 横山央明
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
    • Year and Date
      2013-09-11
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 宇宙天気研究における次世代太陽観測衛星Solar-Cの科学戦略2013

    • Author(s)
      草野完也, 伴場由美, 今田晋亮, 塩田大幸, 鳥海森, 飯田佑輔, 井上諭、浅井歩, Solar-Cワーキンググループ
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
    • Year and Date
      2013-09-10
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical Study on the Formation of Solar Active Regions2013

    • Author(s)
      S. Toriumi, and T. Yokoyama
    • Organizer
      12th Asia Pacific Physics Conference (APPC12)
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2013-06-16
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Detection of the emerging magnetic flux beneath the visible surface of the Sun2013

    • Author(s)
      S. Toriumi, S. Ilonidis, T. Sekii, and T. Yokoyama
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2013年度連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2013-05-21
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Observations of the Magnetic Flux Approaching the Visible Surface2013

    • Author(s)
      S. Toriumi, K. Hayashi, S. Ilonidis, T. Sekii, and T. Yokoyama
    • Organizer
      Flux Emergence Workshop 2013
    • Place of Presentation
      Nice(フランス)
    • Year and Date
      2013-04-15
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽フレアの発生機構とその予測可能性2013

    • Author(s)
      草野完也
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学(広島県)
    • Year and Date
      2013-03-26
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Helioseismic Detection of the Subsurface Magnetic FIUX Emergence2013

    • Author(s)
      S. Toriumi, et al.
    • Organizer
      日本天文学会2013年春季年会
    • Place of Presentation
      埼玉大学(埼玉県)
    • Year and Date
      2013-03-21
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Triggering Mechanism and Predictability of Solar Flares and Coronal Mass Ejections2013

    • Author(s)
      K、Kusano, et al.
    • Organizer
      日本天文学会2013年春季年会
    • Place of Presentation
      埼玉大学(埼玉県)
    • Year and Date
      2013-03-20
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Formation of triggering region of M6. 6 Flare in NOAA AR111582013

    • Author(s)
      Y. Iida, et al.
    • Organizer
      日本天文学会2013年春季年会
    • Place of Presentation
      埼玉大学(埼玉県)
    • Year and Date
      2013-03-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Helioseismic Detection of the Pre-emerging Magnetic Flux in the Shallow Convection Zone2013

    • Author(s)
      S. Toriumi, et al.
    • Organizer
      LWS/SDO 2013 Science Workshop (SDO-7)
    • Place of Presentation
      Cambridge (アメリカ)
    • Year and Date
      2013-03-05
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] M6. 6 Flare in NOAA AR 11158: Formation of the Flare-triggering Region2013

    • Author(s)
      S. Toriumi, et a1.
    • Organizer
      LWS/SDO 2013 Science Workshop (SDO-7)
    • Place of Presentation
      Cambridge (アメリカ)
    • Year and Date
      2013-03-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁束浮上・活動領域形成とその物理2013

    • Author(s)
      鳥海森
    • Organizer
      太陽研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      立教大学(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2013-02-21
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽活動領域の形成について:磁束浮上MHDシミュレーションと衛星観測2013

    • Author(s)
      鳥海森
    • Organizer
      プラズマ研究会2012
    • Place of Presentation
      多摩スポーツセンター(東京都)
    • Year and Date
      2013-01-13
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽深さ2万kmからの磁束管浮上計算:表面水平発散流に関するパラメータ研究2012

    • Author(s)
      鳥海森、横山央明
    • Organizer
      CfCAユーザーズミーティング2012
    • Place of Presentation
      国立天文台(東京都)
    • Year and Date
      2012-12-11
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Flare Triggering Region of NOAA AR 111582012

    • Author(s)
      S. Toriumi, et al.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2012
    • Place of Presentation
      San Francisco (アメリカ)
    • Year and Date
      2012-12-07
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic Field Structure Triggering Solar Eruptions2012

    • Author(s)
      K. Kusano, et al.
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2012
    • Place of Presentation
      San Francisco (アメリカ)
    • Year and Date
      2012-12-07
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁束浮上直前に見られる水平発散流の磁場強度・ねじれ強度依存性2012

    • Author(s)
      鳥海森、横山央明
    • Organizer
      日本天文学会2012年秋季年会
    • Place of Presentation
      大分大学(大分県)
    • Year and Date
      2012-09-19
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Observation of the Horizontal Divergent Flow as a Precursor of Solar Flux Emergence2012

    • Author(s)
      S. Toriumi, et al.
    • Organizer
      The Hinode-6 Meeting
    • Place of Presentation
      St. Andrews (イギリス)
    • Year and Date
      2012-08-17
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] M6. 6-class Flare and its Triggering Region of NOAA AR 111582012

    • Author(s)
      S. Toriumi, et al.
    • Organizer
      The Hinode-6 Meeting
    • Place of Presentation
      St. Andrews (イギリス)
    • Year and Date
      2012-08-14
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of Trigger Mechanism and Predictability of Solar Flares2012

    • Author(s)
      K. Kusano, et al.
    • Organizer
      The Hinode-6 Meeting
    • Place of Presentation
      St. Andrews (イギリス)
    • Year and Date
      2012-08-14
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  • [Presentation] Detection of the Horizontal Divergent Flow (HDF) as a Precursor of Sunspot Emergence2012

    • Author(s)
      S. Toriumi, et al.
    • Organizer
      Detection of the Horizontal Divergent Flow (HDF) as a Precursor of Sunspot Emergence
    • Place of Presentation
      Anchorage (アメリカ)
    • Year and Date
      2012-06-14
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  • [Presentation] 太陽フレアの予測可能性について2012

    • Author(s)
      草野完也, ほか
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      日本地球惑星科学連合2012年度連合大会
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      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2012-05-22
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  • [Presentation] 黒点出現の前駆現象としての太陽水平湧き出し流観測2012

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      鳥海森, ほか
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      日本地球惑星科学連合2012年度連合大会
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      幕張メッセ(千葉県)
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      2012-05-22
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  • [Presentation] 活動領域11158の磁場構造変化と2011年2月13日に起きたMクラスフレアの解析2012

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      飯田佑輔, ほか
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      日本地球惑星科学連合2012年度連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2012-05-21
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  • [Presentation] 磁束浮上領域に見られる水平湧き出し流の観測2012

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      鳥海森、林啓志、横山央明
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      日本天文学会2012年春季年会
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      龍谷大学(京都)
    • Year and Date
      2012-03-19
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  • [Presentation] AR 11158のMクラスフレアにおける磁場発展とフレアモデルとの比較2012

    • Author(s)
      鳥海森、飯田佑輔、伴場由美、草野完也
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都)
    • Year and Date
      2012-03-19
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  • [Presentation] 浮上磁場領域の中心部に見られる小規模磁気要素の空間構造2012

    • Author(s)
      鳥海森、横山央明
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都)
    • Year and Date
      2012-03-19
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽磁束浮上領域に見られる水平流の数値計算2012

    • Author(s)
      鳥海森、横山央明、林啓志
    • Organizer
      CfCAユーザーズミーティング2011
    • Place of Presentation
      国立天文台(東京)
    • Year and Date
      2012-01-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Active Region Formation by MHD Flux Emergence Simulation2011

    • Author(s)
      Toriumi, S.
    • Organizer
      Sunspot Workshop
    • Place of Presentation
      国立天文台(東京)
    • Year and Date
      2011-11-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical Simulation and the SOT Magnetogram Analysis on the Small-scale Magnetic Elements on the Solar Emerging Flux Region2011

    • Author(s)
      Toriumi, S., Yokoyama, T.
    • Organizer
      Fifth Hinode Science Meeting (Hinode-5)
    • Place of Presentation
      Royal Hotel Sonest, Boston,(米国)
    • Year and Date
      2011-10-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽浮上磁場・活動領域形成に関する3次元MHD数値シミュレーション2011

    • Author(s)
      鳥海森、横山央明
    • Organizer
      日本天文学会2011年秋季年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島)
    • Year and Date
      2011-09-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 3次元数値計算による太陽磁束浮上・活動領域形成の研究2011

    • Author(s)
      鳥海森、横山央明
    • Organizer
      日本流体力学会年会2011
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京)
    • Year and Date
      2011-09-07
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 2D and 3D MHD Simulations on the Solar Flux Emergence from -20,000 km : Large-scale Dynamics and Small-scale Observational Features2011

    • Author(s)
      Toriumi, S., Yokoyama, T.
    • Organizer
      Flux Emergence Workshop 2011
    • Place of Presentation
      UC Berkeley(米国)
    • Year and Date
      2011-08-22
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽浮上磁場と活動領域形成に関する大規模3次元MHD数値計算2011

    • Author(s)
      鳥海森、横山央明
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年度連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉)
    • Year and Date
      2011-05-27
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      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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