Development of photochemical models for H2O and HOx in the mesosphere and lower thermosphere
Publicly Offered Research
Project Area | Solar-Terrestrial Environment Prediction as Science and Social Infrastructure |
Project/Area Number |
16H01181
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Science and Engineering
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Research Institution | Seikei University |
Principal Investigator |
藤原 均 成蹊大学, 理工学部, 教授 (50298741)
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Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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Keywords | 熱圏 / 電離圏 / 中間圏 / 大気微量成分 / オーロラ降下粒子 / モデリング / 光化学 / 超高層大気 / 光化学モデル / HOx / HOx / 太陽活動 / 高エネルギー粒子 / シミュレーション |
Outline of Annual Research Achievements |
二酸化炭素の増大の結果、対流圏では温暖化が進行する一方で、上層大気領域(中間圏・熱圏)では寒冷化が生じている。中間圏の雲である夜光雲の増加は、この上層大気の寒冷化の証拠の一つと考えられている。中間圏のH2Oは、夜光雲の発生に関わるとともに、酸化水素(HOx)の供給源ともなっている。また、太陽プロトン現象などに代表される高エネルギー粒子の降り込みによっても、中間圏のHOxが大きく変動することが知られている。さらに、中間圏・下部熱圏では、下層大気起源の大気波動によって、風速の増減や乱流拡散による物質輸送が生じていると考えられ、中間圏・下部熱圏でのH2OやHOxは様々な時空間構造を持つものと推測される。HOxは、中間圏・上部成層圏においてオゾン破壊に寄与する物質であることからも、H2OやHOxの変動のほか、熱圏・中間圏・成層圏大気におけるこれら微量成分の役割を理解する必要がある。 本研究は、全大気領域を包含する大気大循環モデル(General Circulation Model: GCM) 等に組み込むための中間圏・下部熱圏H2O・HOx光化学モデルの開発を目的に実施された。特に、太陽活動変化や高エネルギー粒子の降り込みがあった際のHOxや関連する大気微量成分(NOなど)の変動を調べることが重要な研究課題である。 本研究の主な成果は以下のとおりである。1) 100 keV-1 MeVのエネルギーをもつ降下電子・プロトンによる大気電離率の計算コードを作成し、様々なエネルギーを持つ降下粒子の侵入高度推定を可能とした。また、ISレーダーによる電離圏観測との比較を行い、昼側電離圏において数100~ 1MeVのエネルギーをもった降下電子の流入を見出した。2) 1次元モデルによる計算から、乱流拡散、降下粒子、太陽紫外線による大気微量成分の変動を推定した。
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Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(51 results)
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[Journal Article] Depletion of mesospheric sodium during extended period of pulsating aurora2017
Author(s)
T. Takahashi, K. Hosokawa, S. Nozawa, T. T. Tsuda, Y. Ogawa, M. Tsutsumi, Y. Hiraki, H. Fujiwara, T. D. Kawahara, N. Saito, S. Wada, T. Kawabata, and C. Hall
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Journal Title
J. Geophys. Res. Space Physics
Volume: 122
Issue: 1
Pages: 1212-1220
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Vertical motion of the neutral atmosphere in the polar MLT region2017
Author(s)
Satonori Nozawa, Takuo Tsuda, Yasunobu Ogawa, Hitoshi Fujiwara, Takuya Kawahara, Norihito Saito, Satoshi Wada, Toru Takahashi, Masaki Tsutsumi, Tetsuya Kawabata, Chris Hall, and Asgeir Brekke
Organizer
EISCAT international symposium 2017
Related Report
Int'l Joint Research
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[Presentation] Depletion of mesospheric sodium during extended period of pulsating aurora2017
Author(s)
Toru Takahashi, Keisuke Hosokawa, Satonori Nozawa, Takuo T. Tsuda, Yasunobu Ogawa, M. Tsutsumi, Y. Hiraki, H. Fujiwara, T. D. Kawahara, N. Saito, S. Wada, T. Kawabata, C. Hall, and H. Miyaoka
Organizer
EISCAT international symposium 2017
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[Presentation] 成層圏突然昇温にともなう 北極域下部熱圏・中間圏変動2016
Author(s)
野澤 悟徳, 小川 泰信, 津田 卓雄, 藤原 均, 堤 雅基, 三好 勉信, Hall Chris, Buchert Stephan C, 斎藤 徳人, 和田 智之, 川原 琢也, 高橋 透, 川端 哲也, Brekke Asgeir
Organizer
地球電磁気・地球惑星圏学会第140回総会・講演会
Place of Presentation
九州大学
Year and Date
2016-11-19
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[Presentation] Ionospheric weather in the dayside polar cap region2016
Author(s)
Fujiwara, H., S. Nozawa, Y. Ogawa, R. Kataoka, Y. Miyoshi, H. Jin, H. Shinagawa, and H. Liu
Organizer
JpGU
Place of Presentation
Makuhari, Chiba, Japan
Year and Date
2016-05-22
Related Report
Int'l Joint Research
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[Presentation] Variations of the polar lower thermosphere and meso-sphere in February 2016 using EISCAT radar, meteor radar, MF radar, and sodium LIDAR observations2016
Author(s)
野澤 悟徳, 小川 泰信, 津田 卓雄, 藤原 均, 堤 雅基, ホール クリス, ブハート ステファン, 斎藤 徳人, 和田 智之, 川原 琢也, 高橋 透, 川端 哲也, 日比野 辰哉, 滝田 真太郎, ブレッケ アスゲイル
Organizer
地球惑星科学関連学会連合大会
Place of Presentation
幕張メッセ
Year and Date
2016-05-22
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