2017 Fiscal Year Research-status Report
太陽周期活動に伴う太陽地球環境の長期変動に関する研究
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17K14401
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
今田 晋亮 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 講師 (40547965)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 太陽周期活動 / 太陽風 / 長期変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽活動は約11年の周期で変動し、その変動に伴い太陽の大局的な磁場構造が変化することが知られている。この磁場構造の変化は太陽から惑星間空間に吹き出す太陽風に多大な影響を与え、その結果として太陽地球環境も約11年程度の周期で変動する。今年度は、これまで開発してきた次期太陽周期活動予測モデルを用いて、大量の磁場の時間発展のアンサンブルを計算した。黒点の出現は統計的な性質を用いて与えた。このように統計的に黒点を与えることで、今後１０年程度先の太陽の大局的磁場構造を確率論的に予測できる。さらに、この先、その結果を用いて磁場から太陽風を予測する方法(Potential Field Source Suface(PFSS)外挿法)を用いて太陽地球環境（主に太陽風）の長期変動を考察することを試みている。また、この方法でどの程度、太陽地球環境変動が予測できるか検証するため、数１０日のタイムスケールにおけるコロナホール生成・輸送・消滅を再現できるか、さらには地球軌道での太陽風を再現できるか、過去の観測結果を用いて検証することも始めている。宇宙計画（観測衛星の開発、国際宇宙ステーション開発など）の大半は開発に１０年程度の長い年月を必要とすることから、１０年程度先の太陽地球環境を知ることは非常に重要であり、本研究によって切り開かれる長いタイムスケールでの宇宙天気予測研究は新しい宇宙天気研究の窓を開けるとともに、宇宙開発にとって非常に重要な情報を与えるので、その応用方法についても議論を始めた。また、今後長期的に太陽地球環境をどの様に観測して行く必要があるかを、次世代太陽観測衛星計画という視点から議論し、宇宙研への提案などの検討も本研究から得られた知見から行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度はこれまで開発してきた次期太陽周期活動予測モデルを用いて太陽表面磁場の時間発展計算を主に取り組んだ。次年度以降にこの磁場のデータを用いて、コロナより外側まで外挿し、太陽風の長期変動を確率的に議論する準備が整ったと言える。その結果を用いて磁場から太陽風を予測する方法(Potential Field Source Suface(PFSS)外挿法)を用いて太陽地球環境（主に太陽風）の長期変動を考察することを１０年規模の大量アンサンブルに関して行う。宇宙計画（観測衛星の開発、国際宇宙ステーション開発など）の大半は開発に１０年程度の長い年月を必要とすることから、１０年程度先の太陽地球環境を知ることは非常に重要であり、本研究によって切り開かれる長いタイムスケールでの宇宙天気予測研究は新しい宇宙天気研究の窓を開けるとともに、宇宙開発にとって非常に重要な情報を与える。
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| Strategy for Future Research Activity |
太陽地球環境の長期変動に関する予測研究をおこなう。１０年程度先の太陽風がどのようなものになるか確率論的に議論する。具体的には、現在の太陽全球磁場データを初期値に、今後１０年の黒点を確率的に与え大量の太陽表面磁束輸送計算をおこない太陽風モデルを適応することで、太陽地球環境の長期変動を考察する。そのため、我々が開発した次期太陽活動周期予測モデル結果に太陽風モデルを適応することが必要である。具体的な作業としては表面磁束輸送計算結果（太陽全球磁場をインプット）にポテンシャル磁場外挿法（惑星間空間の磁場をアウトプット）を適応することである。ポテンシャル磁場外挿法の計算コードは公開されているものもあり、既存のものを用いる。このデータのやり取りをする部分のみであり、ほぼ完成している。新しい開発要素は、すでに出来上がった２つの計算コードの間の入力出力をつなぐ部分のみで、開発の進み具合による不確定さはほとんど無い。すでに次期太陽活動周期予測モデルは完成しており、すでに次期太陽活動周期予測結果を出している。宇宙計画（観測衛星の開発、国際宇宙ステーション開発など）の大半は開発に１０年程度の長い年月を必要とし、１０年程度先の太陽地球環境を知ることは非常に重要であり、宇宙開発への本研究の応用方法についても十分検討を行う。
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| Causes of Carryover |
4月になって、会計システム上に入力したものが重複していたことがわかり、そのため、3000円が余る結果となってしまったため。
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[Presentation] Cosmic Ray Modulation and Radiation Dose of Aircrews During Possible Grand Minimum2018
Author(s)
Miyake, S.; Kataoka, R.; Sato, T.; Imada, S.; Miyahara, H.; Shiota, D.; Matsumoto, T.; Ueno, H.
Organizer
American Geophysical Union, Fall Meeting 2017, abstract #SH53A-2556
Int'l Joint Research
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[Presentation] Non-thermal Power-Law Distributions in Solar and Space Plasmas2018
Author(s)
Oka, M.; Battaglia, M.; Birn, J.; Chaston, C. C.; Effenberger, F.; Eriksson, E.; Fletcher, L.; Hatch, S.; Imada, S.; Khotyaintsev, Y. V.; Kuhar, M.; Livadiotis, G.; Miyoshi, Y.; Retino, A.
Organizer
American Geophysical Union, Fall Meeting 2017, abstract #SH51C-2518
Int'l Joint Research
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