1996 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマ波形多元解析と計算機実験の融合による磁気圏非線形波動力学の研究
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08404027
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松本 紘 京都大学, 超高層電波研究センター, 教授 (00026139)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上田 裕子 千葉大学, 工学部, 助手 (70184934)
臼井 英之 京都大学, 超高層電波研究センター, 助手 (10243081)
小嶋 浩嗣 京都大学, 超高層電波研究センター, 助手 (10215254)
大村 善治 京都大学, 超高層電波研究センター, 助教授 (50177002)
橋本 弘藏 京都大学, 超高層電波研究センター, 教授 (80026369)
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| Keywords | 磁気圏 / プラズマ波動 / 計算機実験 / 波形解析 / 非線形波動粒子相互作用 / GEOTAIL衛星 / 粒子モデル / 静電孤立波 |
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| Research Abstract |
平成8年度は、重点的に広帯域静電ノイズ(BEN)と狭帯域静電ノイズ(NEN)に着目する。我々は、GEOTAIL波形観測からBENの波形が電界ポテンシャルが急激に変化する静電孤立波であることを明らかにし、単純なビームプラズマ不安定性で説明された既出の理論は全く誤りであることを示した。早速、我々は1次元計算機実験により、この静電孤立波は、磁場に沿う電子ビームのプラズマ不安定性により励起されるプラズマ波の非線形定常解(BGKモード)であることを明らかにした。また、波形データからパターンマッチングにより非線形静電孤立波を探しだし、その波動特性の解析を行った。これと平行し、静電孤立波の1次元計算機実験を2次元に拡張し、電子ビームの密度や熱速度等の物理パラメータを変化させて静電孤立波の生成条件を定量的に求める。特に2次元モデルでは、重要なパラメータとして外部磁場の強度を変化させて2流体不安定性の非線形発展を調べた。
また、電子プラズマ周波数の1/10程の周波数において観測されるNENはこれまであまり観測されていなかったが、我々はGEOTAILの波形観測によりNENが地球磁場に平行に伝搬することや、高温イオン流とも相関のあることを観測で明らかにした。
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Research Products
(8 results)
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[Publications] H.Matsumoto: "Intense bursts of electron cyclotron harmonic waves observed at the dayside magnetopause with GEOTAIL spaceccraft" Geophysical Research Letters. 24. 49-52 (1997)
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[Publications] H.Matsumoto: "Plasma Waves in the Upstream and Bow Shock Regions Observed by GEOTAIL" Advances in Space Research. (In press). (1997)
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[Publications] 松本 紘: "宇宙観測-太陽・地球系空間観測-地球周辺プラズマ中で観測された非線形BGK波動" プラズマ・核融合学会誌. 72. 16-22 (1996)
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[Publications] H.Matsumoto: "Computer simulations of the chaotic dynamics of the pierce beam-plasma system" Physics pf Plasmas. 3. 177-191 (1996)
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[Publications] Y.Omura: "Electron beam instabilities as generation mechanism of electrostatic solitary waves in the magnetotail" Journal of Goephysics Research. 101. 2685-2697 (1996)
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[Publications] K.Hashimoto: "EXOS-D(AKEBONO)Very Low Frequency Plasma Wave Instruments(VLF)" IEEE Trans.Geoscience and Remote Sensing. 35. In press (1997)
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[Publications] H.Kojima: "GEOTAIL Waveform Observations of Broadband/Narrowband Electros tatic Noise in the Distant Tail" Journal of Goephysics Research. (In press). (1997)
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[Publications] H.Usui: "Statistical Study on Electron Cyclotron Harmonic Waves Observed at the Dayside Magnetosphere" Advances in Space Research. (In press). (1997)
