低高度極軌道衛星と地上観測網によるジオスペース電離圏現象の多次元・同時総合観測

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19403011
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 平原 聖文 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50242102)
• Keywords: オーロラ発光 / オーロラ粒子 / 衛星観測 / 地上観測 / 衛星・地上同時観測 / 電離圏 / 磁気圏 / 共役点観測

Research Abstract

世界初の高空間・高時間分解能によるオーロラ粒子・発光の同時観測成果をもたらした低高度極軌道科学探査衛星である「れいめい」を主軸として、極域磁気圏におけるオーロラ・電磁気圏プラズマの同時・多点・多元観測を遂行し、電離圏・磁気圏結合、及び、磁気圏尾部でのプラズマダイナミクスに関する観測データ・事象の相互比較を行った。太陽活動度が予想外の長期に渡り低迷状態であり、本研究で地上・衛星観測の主対象としている極域オーロラ現象の発現頻度・確率が低い事態ではあるが、本研究の主手法であるオーロラ観測衛星「れいめい」の今後の観測対象を極域オーロラだけではなく中・低緯度の超高層大気光にも広げ、年次観測計画を変更し、北半球では冬季でのみ観測していたオーロラ現象から、中低緯度での大気光現象まで幅広く時期を選ばずに観測とした。れいめい衛星とTHEMIS衛星・GBOを用いた同時多点観測では、多重アークをれいめい衛星が観測した後、THEMIS衛星により磁場の双極子化やフローリバーサルが観測され、GBOでもオーロラ発光が見られた。Inverted-V電子のエネルギーから得られた電位差を、磁気圏尾部へ投影することで導出したフローの速度は、THEMIS衛星の観測結果をおおよそ一致することが示された。中低緯度帯に見られる大気光観測も第二の観測・解析対象としたことで、れいめい衛星搭載のオーロラカメラによる地球超高層大気リム観測が定期的・継続的に可能となり、これにより、大気光発光の鉛直分布・水平分布を求めた。水平方向の分布について、緯度依存性が見られた。その傾向は、過去の観測結果とは異なるものであった。発光モデルにおいて仮定されているよりも、発光源の数密度は大きく、また大気潮汐の影響も大きく受けているものが観測されたと考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Motion of aurorae (2010)
  • Author(s): Chaston, C.C., K.Seki, T.Sakanoi, K.Asamura, M.Hirahara
  • Journal Title: Geophys.Res.Lett. Volume: 37 Pages: doi : 10.1029/200 9GL042117
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sheared flows and small-scale Alfven wave generation in the auroral acceleration region (2009)
  • Author(s): Asamura, K., C.C.Chaston, Y.Itoh, M.Fujimoto, T.Sakanoi, Y.Ebihara, A.Yamazaki, M.Hirahara, K.Seki, Y.Kasaba, M.Okada
  • Journal Title: Geophys.Res.Lett. Volume: 36 Pages: CiteID L05105
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spatial evolution of frictional heating and the predicted thermospheric-wind effects in the vicinity of an auroral arc measured with the Sondrestrom incoherent-scatter radar and the Reimei satellite (2009)
  • Author(s): Oyama, S., T.T.Tsuda, T.Sakanoi, Y.Obuchi, K.Asamura, M.Hirahara, A.Yamazaki, Y., Kasaba, R.Fujii, S.Nozawa, B.J.Watkins
  • Journal Title: J.Geophys.Res. Volume: 114 Pages: CiteID A07311
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Optical and particle observations of type B red aurora (2009)
  • Author(s): Ebihara, Y., T.Sakanoi, K.Asamura, M.Hirahara, A.Ieda
  • Journal Title: Geophys.Res.Lett. Volume: 36 Pages: CiteID L20105
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Auroral Small-and Meso-Scale Structures, Origin and Function (2009)
  • Author(s): Frey, H.U., O.Amm, C.Chaston, S.Fu, G.Haerendel, L.Juusola, T.Karlsson, B.Lanchester, R.Nakamura, N.Ostgaard, T.Sakanoi, E.Seran, D.Whiter, J.Weygand
  • Organizer: American Geophysical Union Fall Meeting
  • Place of Presentation: Moscone Convention Center, San Fancisco, US
  • Year and Date: 2009-12-17
• [Presentation] Precipitating electrons and drift motions of auroral emissions (2009)
  • Author(s): 浅村和史, 坂野井健, 海老原祐輔, 山崎敦, 平原聖文
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 金沢大学(金沢)
  • Year and Date: 2009-09-28
• [Presentation] GPS受信機による高緯度電離圏擾乱の観測とれいめい衛星によるオーロラ観測との比較 (2009)
  • Author(s): 秋谷祐亮, 齊藤昭則, 江藤英樹, 坂野井健
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 金沢大学(金沢)
  • Year and Date: 2009-09-28
• [Presentation] サブストームオンセットのれいめい一THEMIS同時観測 (2009)
  • Author(s): 坂野井健, H.U.Frey, O.Amm, J.Weygand, 栗田怜, 三好由純, 山崎敦, 浅村和史, 平原聖文, E.Donovan, S.B.Mende, B.Jackel
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 金沢大学(金沢)
  • Year and Date: 2009-09-28
• [Presentation] れいめい衛星観測に基づくパルセーティングオーロラの降下電子ソース領域と生成メカニズム (2009)
  • Author(s): 西山尚典, 坂野井健, 三好由純, 加藤雄人, 浅村和史, 山崎敦, 岡野章一, INDEX理学班
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 金沢大学(金沢)
  • Year and Date: 2009-09-28
• [Presentation] 夜側オーロラ帯・昼間側カスプ・クレフトにおける降込電子構造の間に現れる突発的な降下イオンビーム (2009)
  • Author(s): 平原聖文, 海老原祐輔, 関華奈子, 浅村和史, 坂野井健, 山崎敦
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 金沢大学(金沢)
  • Year and Date: 2009-09-28
• [Presentation] れいめい衛星観測によるオーロラ発光とオーロラ粒子・ピッチ角分布の相関 (2009)
  • Author(s): 福田陽子, 平原聖文, 坂野井健, 浅村和史, 山崎敦, 関華奈子, 海老原祐輔
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 金沢大学(金沢)
  • Year and Date: 2009-09-28
• [Presentation] Enhancements of the Electron Temperature and Electric Field With a Sprite Event Measured by the Reimei Satellite (2009)
  • Author(s): Sakanoi, T., T.Adachi, A.Yamazaki, M.Sato, Y.Takahashi, M.Hirahara
  • Organizer: Asia Oceania Geosciences Society
  • Place of Presentation: Suntec International Convention & Exhibition Centre, Singapore
  • Year and Date: 2009-08-13
• [Presentation] れいめい衛星によるスプライト発光と熱圏大気光の多波長観測 (2009)
  • Author(s): 坂野井健, 山崎敦, 足立透, 佐藤光輝, 高橋幸弘, 江尻省, 鈴木臣, 中村卓司, 藤原均, 平原聖文
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場(千葉)
  • Year and Date: 2009-05-18
• [Presentation] れいめい衛星観測に基づくパルセーティングオーロラの発生メカニズムと波動粒子相互作用 (2009)
  • Author(s): 西山尚典, 坂野井健, 岡野章一, 浅村和史, 山崎敦, 海老原祐輔, 平原聖文
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場(千葉)
  • Year and Date: 2009-05-18
• [Presentation] 夜側極域電離圏と磁気圏尾部における同時多点観測による電磁気圏ダイナミクスの比較研究-(1) (2009)
  • Author(s): 平原聖文, 小野寺暁, 鳥海森, 宮下幸長, 高田拓, 関華奈子, 海老原祐輔, 坂野井健, 浅村和史, 山崎敦
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場(千葉)
  • Year and Date: 2009-05-18
• [Presentation] 局所的電子加速と微細オーロラ発光構造のドリフト運動-れいめい衛星観測- (2009)
  • Author(s): 伊藤祐毅, 浅村和史, 高田拓, 平原聖文, 藤本正樹, 山崎敦, 坂野井健
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場(千葉)
  • Year and Date: 2009-05-17