磁気圏サブストームに伴う磁気圏のグローバルな変形

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13740286
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 河野 英昭 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (60304721)
• Keywords: 磁気圏サブストーム / 極域磁気圏 / 尾部ローブ領域 / 地上磁場観測 / リモートセンシング

Research Abstract

磁気圏サブストームは磁気圏におけるエネルギー蓄積・解放過程であり、それに伴って磁気圏の形状は全体にわたり変化する。本研究は、その変形のうち、今まで良く知られていなかった部分を研究する事で、磁気圏におけるエネルギー蓄積・解放過程をより良く理解しようとするものである。
昨年度は「極域磁気圏内の磁力線がサブストームに伴いどのように変形するか」について、POLAR衛星観測データを用いてcase studyで調べた。その結果の1つは、「サブストームの爆発相(expansion phase)において極域磁気圏内の磁場強度は増大し続けた」というもので、これは、過去の研究結果(磁気圏尾部ローブ領域の磁場強度は爆発相において減少する)と好対照をなしている。私はこれを、dipolarizationによる内部磁気圏〜極域磁気圏の圧縮効果によって説明した。この結果は学術誌Earth, Planets and Spaceに投稿し今年度掲載された。
今年度は、POLAR衛星に加えてGEOTAIL衛星のデータも使用し、「前者が極域磁気圏内に、後者が尾部ロープ領域内にいたときにサブストームを観測した」例について調べた。これは、昨年度の研究では尾部ローブ領域の情報は過去の研究に頼っていたのに対し、実際の同時観測データを用いる事で同時性を確証する、というもので、研究の更なる進展となっている。結果としては、サブストーム爆発相において、尾部ローブ領域での磁場減少と極域磁気圏での磁場増大が同時に観測されていた。これは昨年度の研究とconsistentである。この結果は学術誌COSPAR Colloquiumに現在投稿中である。
また、地上磁場観測から磁気圏プラズマ密度をリモートセンシング的に求める方法についても、昨年度に引き続き研究した。この研究で学術誌J. Geophys. Res.に昨年度投稿した論文は今年度掲載された。

Research Products

• [Publications] Kawano et al.: "Using two ground stations to identify magnetospheric field line eigenfrequency as a continuous function of ground latitude"Journal of Geophysical Research. 107・8. SM25-1-SM25-12 (2002)
• [Publications] Kawano et al.: "Substorm-time magnetic field perturbations in the polar magnetosphere : POLAR observations"Earth, Planets and Space. 54・10. 963-971 (2002)