ワークステーションによる減衰型ULF波動の最尤パラメータ解析とシミュレーション

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05640488
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 糸長 雅弘 九州大学, 工学部, 講師 (60213104)
• Keywords: ワークステーション / 減衰型ULF波動 / パラメータ解析 / 最尤法 / 修正Pisarenko法 / 区分的3次多項式 / PCPフィルタ / シミュレーション

Research Abstract

ワークステーションNWS-3150U2(ソニー製・主記憶32MB・内臓ハードディスク524MB)を導入し,大型計算機で開発した各種データ処理用プログラムの移植と公開可能な形態への整備,ULF波動のパラメータ推定,磁気圏空洞-磁力線結合振動の計算機シミュレーションコードの開発等を行った.但し,波源から放射される磁気音波の波面の広がりを記述する電磁流体コードの開発は完了せず,現在継続中である。
新たに得られた知見は,次の通りである。1.区分的3次多項式によるデータ平滑化は非線形低域通過フィルタであり,PCPフィルタと呼ばれる。また,PCPフィルタの遮断周波数と平滑化の度合いを決めるパラメータμとの関係が明らかにされ,異なるサンプリング間隔により得られたデータに対して同様の平滑化が行えるようにμを選ぶことが可能となった。2.PCPフィルタは,湾型変化とPi2の分離のみならず、SCとPscの分離に対しても有効である。3.修正Pisarenko法(MPM)のパラメータ推定能力は,最尤法(MLM)のそれに比べて僅かに劣るが、極限の精度を要求しない限り十分である。また,MPMは,その計算費用がMLMのそれに比べて格段に安く,大量のデータ処理に向いている。4.MPMによる解析の結果,Pscについても,Pi2と同様に汎世界的な離散的スペクトル構造があることが分かった。このような構造は,低緯度赤道域ULF波動の基本的特徴である。5.低緯度赤道域ULF波動には,磁気圏ないしプラズマ圏の構造のみから決まる経度依存性のない離散的な特性周波数がある。これに対して,減衰定数や振幅・位相は局所性があり,波源にも依存する。このような特徴は,空洞共鳴よりも磁気音波の一過性伝播の立場から,より良く理解される。6.磁力線共鳴周波数は,波動コンダクタンスが実効電離層Pedersen伝導度に近いかそれ以下であるとき電離層Hall伝導度により強く支配される。

Research Products

• [Publications] A,Yoshikawa,M.Itonaga,T.I.Kitamura: "Effect of the ionospheric induction current on magnetohydrodynamic waves in the magnetosphere" Proceedings of the NIPR Symposium on Upper Atmosphere Physics. 8(in press). (1995)