2017 Fiscal Year Annual Research Report
Coupling between neutral atmosphere and plasma
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15K05303
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| Research Institution | Hokkaido Information University |
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Principal Investigator |
渡部 重十 北海道情報大学, 経営情報学部, 教授 (90271577)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地球惑星大気プラズマ / 大気プラズマ結合 / 電離圏 / 熱圏 / 磁気圏 / 電磁流体力学方程式 / 人工知能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日米共同で実施したロケット実験から、高度100km付近における～100m/sの大気の流れを発見した。この高速風は90kmから130kmの領域に存在し高度100km付近に存在するダイナモ領域を含んでいる。さらに、この高速風に小さなスケールの風速変動が混在していた。高度100km付近に存在している大気重力波を直接観測したものと考えている。これらの発見は大気プラズマ結合過程の本質をとらえたものとして国内外から注目されている。
日米共同のロケット実験による発見と知見を地球惑星大気プラズマモデルの構築に取り入れた。地球惑星大気プラズマモデルは3構成からなっている。(1)物理モデル：多成分電磁流体力学方程式にダイナモ領域で生成した電場変動を取り入れたモデルである。(2)経験モデル：あけぼの衛星で取得した高度～300kmから～10000kmの電子密度とひのとり衛星で取得した高度～600kmの電子温度と電子密度から指数関数とべき関数を用いて構築したモデルである。電子密度と電子温度は磁力線方向に最適化するように調整されている。入力パラメータは太陽活動、磁気活動、季節と時間、緯度と経度である。構築したモデルは International Reference Ionosphere (IRI) に組み込まれることになった。(3)人工知能(AI)モデル：(2)と同様のデータから構築したAIモデルである。太陽活動、磁気活動、季節と時間、緯度と経度からなる約400万セットのデータと Dropout 機能を用いることで精度の高いモデルを構築した。AIモデルはリアルタイムで人工衛星データを取り込み、モデルの精度を自立して高めていくように設計されている。日米共同ロケット実験で得た大気プラズマ結合過程を取り入れたモデル構築と比較検討は、COSPAR/IRI国際会議と URSI国際会議で報告した。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Overview of Akatsuki data products: definition of data levels, method and accuracy of geometric correction2017
Author(s)
Ogohara, Takagi, Murakami, Horinouchi, Yamada, Kouyama, Hashimoto, Imamura, Yamamoto, Kashimura, Hirata, Sato, Yamazaki, Satoh, Iwagami, Taguchi, Watanabe, Sato, Ohtsuki, Fukuhara, Futaguchi, Sakanoi, Kameda, Sugiyama, Ando, Lee, Nakamura, Suzuki, Hirose, Ishii, Abe
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Journal Title
Earth, Planets and Space
Volume: 69
Pages: 1-16
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Equatorial jet in the lower to middle cloud layer of Venus revealed by Akatsuki2017
Author(s)
Horinouchi, Murakami, Satoh, Peralta, Ogohara, Kouyama, Imamura, Kashimura, Limaye, McGouldrick, Nakamura, Sato, Sugiyama, Takagi, Watanabe, Yamada, Yamazaki, Young
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Journal Title
Nature Geoscience
Volume: 10
Pages: 646-651
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Large stationary gravity wave in the atmosphere of Venus2017
Author(s)
T. Fukuhara, M. Futaguchi, G. L. Hashimoto, T. Horinouchi, T. Imamura, N. Iwagaimi, T. Kouyama, S. Murakami, M. Nakamura, K. Ogohara, M. Sato, T. M. Sato, M. Suzuki, M. Taguchi, S. Takagi, M. Ueno, S.Watanabe, M. Yamada and A. Yamazaki
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Journal Title
Nature Geoscience
Volume: 10
Pages: 85-88
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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