2021 Fiscal Year Research-status Report
Study of global-scale ionospheric electric field dynamics using mid-latitude SuperDARN under common research infrastructure
Project/Area Number |
18KK0099
|
Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
西谷 望 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (10218159)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀 智昭 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特任准教授 (30467344)
新堀 淳樹 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特任助教 (30555678)
高橋 直子 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 研究員 (90828089)
|
Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2024-03-31
|
Keywords | 中緯度SuperDARN / 電離圏 / 磁気圏 / SAPS / SED / 磁気流体波動 |
Outline of Annual Research Achievements |
日米双方の中緯度SuperDARNレーダー装置・観測データを活用し、レーダー運用及びデータ解析環境の共通化を図った上で、地球自転軸と地磁気双極子軸のずれに起因する双方のレーダー観測域の地理的相違性に注目して、以下の課題に取り組む。1) SAPSやSEDに代表される電子密度・電場変動現象の空間・時間分布および地理・地磁気軸オフセット効果の影響。2)太陽風中擾乱やサブストーム現象が地球の磁気圏電離圏電場の空間・時間変動に与える影響。3)各種磁気流体波動の特性および地理・地磁気軸オフセット効果の影響。特に1分程度の短時間で劇的に変動する現象の特性およびその発生過程を明らかにすることが本研究課題の主要な目的である。 当該年度は大学院生を含む日本側研究者数名をアメリカ側代表研究機関に派遣し、またSuperDARN国際会議を始めとする複数の国際会議に派遣するする予定であったが、コロナ禍の影響によりオンラインによる研究交流・成果発表を代わりに実施した。 また、北海道陸別町に設置したSuperDARN北海道-陸別第一・第二レーダーの運用を継続して実施するとともに、SuperDARNレーダー次世代受信機の開発を進め、2022年からのフル受信機システム構築のための予算要求が採択された(科研費 基盤B)。さらには名古屋大学が陸別に設置した既存のレーダーを活用した、伝搬性電離圏擾乱の統計的特性に関する論文が出版された。その他、日米の共同研究者を共著とする論文が出版された。
|
Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和3年度は前年度に引き続き、直接相手側機関を訪問しての共同研究を実施したり、国際会議において同時に参加したアメリカ側の研究者と今後の共同研究計画の進め方について議論を行うことができなかったが、オンライン会議や電子メールを活用することにより、共同研究を推進することができた。実際に成果論文が出版され、オンライン国際・国内会議における発表が多くなされた。 日本国内ではSuperDARN北海道-陸別第一・第二レーダーの運用を継続してデータを蓄積し、本格的な共同研究に備えるとともに、SuperDARNレーダー次世代受信機の開発を進め、本運用のための準備態勢を整えることができた。かつ、本運用のための機器購入のために申請した科研費が採択となり、令和4年度から本格的に動き出す予定である。 2020年2月末頃からCOVID-19ウィルスの影響により、すべての国際会議・国内会議の(オンラインを除く)開催がストップされているが、令和4年度中に問題が解決し、従来の状況に戻ることが強く期待される。
|
Strategy for Future Research Activity |
可能な手段を活用して日米間の共同研究を進める。前項で記述したように、日本側の研究者の共同研究機関のバージニア工科大学への派遣や、国内外で行われる国際会議への参加(子それ以前にオンラインではない国際会議自身の開催)が現時点で極めて不透明な状況になっているが、電子メールやオンライン会議等を通じて共通環境の整備を推進するとともに、その基盤の上で共同研究をさらに進める。国際間の往来に見通しが立ったところで、国内外で開催される国際会議等を活用するとともに、日本側研究者のアメリカ共同研究機関への訪問を検討する。 このように考えられる手段を活用して共通のレーダー運用・データ解析環境をより一層整備した上で、共同研究を進めていく。 並行して、日本国内でのSuperDARN観測を継続するとともに、SuperDARNレーダー次世代受信機の開発を進め、できるだけ早い時期の本運用を目指す。アメリカ側の同様の機器の開発・運用状況について先方と密に連絡を取り合うことで効率的な情報交換を行っていく。
|
Causes of Carryover |
当初はデータ格納用ハードディスクを導入する計画であったが、代表者の所属研究機関で令和2年度末(3月)にレンタル計算機システムの更新が行われ、検討の結果、更新後の状況を見極めてから機器を導入する方が効率的と判断した。令和4年度以降に状況を見極めた上でハードディスクを導入する計画である。 また、コロナ禍により、当初予定していた海外での国際会議が中止されたりオンライン会議に変更になったりしたため、海外旅費を使用しないこととなった。令和4年度以降に状況を見極めた上で海外出張に旅費を使用するかもしくは他の目的に使用するかを判断する。
|
Research Products
(77 results)
-
-
-
[Journal Article] Statistical characteristics of mid-latitude ionospheric irregularities at geomagnetic quiet time: Observations from the Jiamusi and Hokkaido East SuperDARN HF radars2022
Author(s)
Wang, W., Zhang, J. J., Wang, C., Nishitani, N., Yan, J. Y., Lan, A. L., et al.
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 127
Pages: e2021JA029502
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Multi-scale Density Structures in the Plasmaspheric Plume during a Geomagnetic Storm2022
Author(s)
Y. Nishimura, J. Goldstein, C. Martinis, Q. Ma, W. Li, S. R. Zhang, A. J. Coster, S. Mrak, J. L. Semeter, N. Nishitani, J. M. Ruohoniemi, S. G. Shepherd
-
Journal Title
J. Geophys. Res.
Volume: 127
Pages: e2021JA030230
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
[Journal Article] Superfast precipitation of energetic electrons in the radiation belts of the Earth2022
Author(s)
Xiao-Jia Zhang, Anton Artemyev, Vassilis Angelopoulos, Ethan Tsai, Colin Wilkins, Satoshi Kasahara, Didier Mourenas, Shoichiro Yokota, Kunihiro Keika, Tomoaki Hori, Yoshizumi Miyoshi, Iku Shinohara, Ayako Matsuoka,
-
Journal Title
Nature Communications
Volume: 13
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Simultaneous Observations of EMIC‐induced drifting electron holes (EDEHs) in the Earth’s Radiation Belt by the Arase satellite, Van Allen Probes, and THEMIS2022
Author(s)
S. Nakamura, Y. Miyoshi, K. Shiokawa, Y. Omura, T. Mitani, T. Takashima, N. Higashio, I. Shinohara, T. Hori, S. Imajo, A. Matsuoka, F. Tsuchiya, A. Kumamoto, Y. Kasahara, M. Shoji, H. Spence, V. Angelopoulos
-
Journal Title
Geophys. Res. Lett.
Volume: 49
Pages: e2021GL095194
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] Evolution of mid-latitude density irregularities and scintillation in North America during the September 2017 storm2021
Author(s)
Nishimura, Y., Mrak, S., Semeter, J. L., Coster, A. J., Jayachandran, P. T., Groves, K. M., D. J. Knudsen, N. Nishitani, and J. M. Ruohoniemi
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: e2021JA029192
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Cusp dynamics and polar cap patch formation associated with a small IMF southward turning2021
Author(s)
Nishimura, Y., Sadler, F. B., Varney, R. H., Gilles, R., Zhang, S. R., Coster, A. J., N. Nishitani, and A. Otto
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: e2020JA029090.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Roles of the M-I coupling and plasma sheet dissipation on the growth-phase thinning and subsequent transition to the onset2021
Author(s)
Tanaka, T., Ebihara, Y., Watanabe, M., Den, M., Fujita, S., Kikuchi, T., K. K. Hashimoto, N. Nishitani, and R. Kataoka
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: e2021JA029925
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] The role of flare-driven ionospheric electron density changes on the Doppler flash observed by SuperDARN HF radars2021
Author(s)
Chakraborty, S., Qian, L., Ruohoniemi, J. M., Baker, J. B. H., Mclnerney, J. M., & Nishitani, N.
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: e2021JA029300
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] Relative contribution of ULF waves and whistler-mode chorus to the radiation belt variation during the May 2017 storm2021
Author(s)
Takahashi, N., Seki, K., Fok, M.-C., Zheng, Y., Miyoshi, Y., Kasahara, S., et al.
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: e2020JA028972
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] ULF wave transmission across collisionless shocks: 2.5D local hybrid simulations2021
Author(s)
Kajdi, P., Pfau-Kempf, Y., Turc, L., Dimmock, A. P., Palmroth, M., Takahashi, K., et al.
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: e2021JA029283
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Study of an equatorward detachment of auroral arc from the oval using ground-space observations and the BATS-R-US-CIMI model2021
Author(s)
Yadav, S., Shiokawa, K., Oyama, S., Inaba, Y., Takahashi, N., Seki, K., et al.
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: e2020JA029080
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] On the relationship between energy input to the ionosphere and the ion outflow flux under different solar zenith angles2021
Author(s)
Naritoshi Kitamura, Kanako Seki, Kunihiro Keika, Yukitoshi Nishimura, Tomoaki Hori, Masafumi Hirahara, Eric J. Lund, Lynn M. Kistler, Robert J, Strangeway
-
Journal Title
Earth, Planets and Space
Volume: 73
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Role of Ducting in Relativistic Electron Loss by Whistler-Mode Wave Scattering,2021
Author(s)
A. V. Artemyev, A. G. Demekhov, X. J. Zhang, V. Angelopoulos, D. Mourenas, Yu V. Fedorenko, J. Maninnen, E. Tsai, C. Wilkins, S. Kasahara, Y. Miyoshi, A. Matsuoka, Y. Kasahara, T. Mitani, S. Yokota, K. Keika, T. Hori, S. Matsuda, S. Nakamura, M. Kitahara, T. Takashima, I. Shinohara
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
[Journal Article] Penetration of MeV electrons into the mesosphere accompanying pulsating aurorae2021
Author(s)
Y. Miyoshi, K. Hosokawa, S. Kurita, S.-I. Oyama, Y. Ogawa, S. Saito, I. Shinohara, A. Kero, E. Turunen, P. T. Verronen, S. Kasahara, S. Yokota, T. Mitani, T. Takashima, N. Higashio, Y. Kasahara, S. Matsuda, F. Tsuchiya, A. Kumamoto, A. Matsuoka, T. Hori, K. Keika, M. Shoji, M. Teramoto, S. Imajo, C. Jun, S. Nakamura
-
Journal Title
Scientific Reports
Volume: 11
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] , Rocket Observation of sub‐relativistic electrons in the quiet dayside auroral ionosphere2021
Author(s)
T. Namekawa, T. Mitani, K. Asamura, Y. Miyoshi, K. Hosokawa, Y. Ogawa, S. Saito, T. Hori, S. Sugo, O. Kawashima, S. Kasahara, R. Nomura, N. Yagi, M. Fukizawa, T. Sakanoi, Y. Saito, A. Matsuoka, I. Shinohara, Y. Fedorenko, A. Nikitenko, C. Koehler
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: e2020JA028633
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] , Evening side EMIC waves and related proton precipitation induced by a substorm2021
Author(s)
A. G. Yahnin, T. A. Popova, A. G. Demekhov, A. A. Lubchich, A. Matsuoka, K. Asamura, Y. Miyoshi, S. Yokota, S. Kasahara, K. Keika, T. Hori, F. Tsuchiya, A. Kumamoto, Y. Kasahara, M. Shoji, Y. Kasaba, S. Nakamura, I. Shinohara, H. Kim, S. Noh, T. Raita
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: e2020JA029091
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Contribution of Electron Pressure to Ring Current and Ground Magnetic Depression Using RAM-SCB Simulations and Arase Observations During November 2017 Magnetic Storm2021
Author(s)
S. Kumar, Y. Miyoshi, V. K. Jordanova, M. Engel, K. Asamura, S. Yokota, S. Kasahara, Y. Kazama, S.‐Y. Wang, T. Mitani, K. Keika, T. Hori, C. Jun, I. Shinohara
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: e2021JA029109
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
[Journal Article] Multi-Event Analysis of Plasma and Field Variations in Source of Stable Auroral Red (SAR) Arcs in Inner Magnetosphere During Non-Storm-Time Substorms2021
Author(s)
Y. Inaba, K. Shiokawa, S. Oyama, Y. Otsuka, M. Connors, I. Schofield, Y. Miyoshi, S. Imajo, A. Shinbori, A.Y. Gololobov, Y. Kazama, S.-Y. Wang, S.W.Y. Tam, T.F. Chang, B.J. Wang, K. Asamura, S. Yokota, S. Kasahara, K. Keika, T. Hori, et al.
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 126
Pages: e2020JA029081
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Spatial relationship of SAPS and particle boundaries as observed by Arase2022
Author(s)
T. Hori, Y. Miyoshi, S. Nakamura, Y. Kasaba, T. Nakagawa, M. Kitahara, S. Matsuda, N. Nishitani, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, Y. Kasahara, K. Asamura, C.-W. Jun1, Y. Kazama, S.-Y. Wang, K. Keika, S. Kasahara, S. Yokota, A. Matsuoka, I. Shinohara
Organizer
2021年度極域・中緯度SuperDARN研究集会
-
[Presentation] The magnetospheric counterpart of subauroral polarization streams (SAPS) as observed by Arase2022
Author(s)
T. Hori, Y. Miyoshi, S. Nakamura, Y. Kasaba, T. Nakagawa, M. Kitahara, S. Matsuda, N. Nishitani, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, Y. Kasahara, K. Asamura, C.-W. Jun1, Y. Kazama, S.-Y. Wang, K. Keika, S. Kasahara, S. Yokota, A. Matsuoka, I. Shinohara
Organizer
第16回ERGサイエンス会議
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] SuperDARNレーダーとあらせ衛星によるSAPSに伴う電離圏粒子流出の観測2021
Author(s)
高田知弥, 西谷望, 堀智昭,Shepherd Simon G., 笠羽康正, 熊本篤志, 加藤雄人, 笠原禎也, 小路真史, 中村紗都子, 北原理弘, 土屋史紀, 風間洋一, 浅村和史, 三好由純, 横田勝一郎, 笠原慧,桂華邦裕, 松岡彩子, 今城峻, 篠原育
Organizer
地球電磁気・地球惑星圏学会 第150回総会・講演会
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Outflow of ionospheric ions associated with SAPS observed by SuperDARN, Arase, and DMSP satellites2021
Author(s)
Takada., N. Nishitani, T. Hori, S. G. Shepherd, K. Asamura, A. Kumamoto, Y. Katoh, Y. Kasahara, M. Shoji, S. Nakamura, M. Kitahara, F. Tsuchiya, Y. Kasaba, Y. Miyoshi, Y. Kazama, S.-Y. Wang, C.-W. Jun, S. Yokota, S. Kasahara, K. Keika, A. Matsuoka, S. Imajo, I. Shinohara, A. Shinbori
Organizer
第15回ERGサイエンス会議
-
-
-
[Presentation] Ionospheric outflow associated with SAPS observed by SuperDARN and Arase2021
Author(s)
Takada., N. Nishitani, T. Hori, S. G. Shepherd, K. Asamura, A. Kumamoto, Y. Katoh, Y. Kasahara, M. Shoji, S. Nakamura, M. Kitahara, F. Tsuchiya, Y. Kasaba, Y. Miyoshi, Y. Kazama, S.-Y. Wang, C.-W. Jun, S. Yokota, S. Kasahara, K. Keika, A. Matsuoka, S. Imajo, I. Shinohara, A. Shinbori
Organizer
AGU Fall Meeting 2021
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Relative Contribution of ULF waves and Whistler-mode Chorus to the Radiation Belt Variation During the May 2017 Storm2021
Author(s)
Naoko Takahashi, Kanako Seki, Mei-Ching Fok, Yihua Zheng, Yoshizumi Miyoshi, Satoshi Kasahara, Kunihiro Keika, David Hartley, Yoshiya Kasahara, Yasumasa Kasaba, Nana Higashio, Ayako Matsuoka, Shoichiro Yokota, Tomoaki Hori, Masafumi Shoji, Satoko Nakamura, Shun Imajo, Iku Shinohara
Organizer
Japan Geoscience Union 2021
Int'l Joint Research
-
-
[Presentation] An observational study on possible excitation of storm-time Pc5 waves2021
Author(s)
Kento Ohtani, Iku Shinohara, Mariko Teramoto, Tomotsugu Yamakawa, Kanako Seki, Satoshi Kasahara, Shoichiro Yokota, Kunihiro Keika, Naoko Takahashi, Takefumi Mitani, Nana Higashio, Ayako Matsuoka, Kazuhiro Yamamoto
Organizer
Japan Geoscience Union 2021
Int'l Joint Research
-
-
-
[Presentation] Two-dimensional structure of drifting energetic electrons in the inner magnetosphere: Arase and Van Allen Probes observations2021
Author(s)
T. Hori, Y. Miyoshi, T. Mitani, S. Kurita, M. Teramoto, T. Takashima, I. Shinohara, A. Matsuoka, S. G. Claudepierre, J. F. Fennell, J. B. Blake, C. A. Kletzing
Organizer
SuperDARN Workshop 2021
Int'l Joint Research