世界最長の電離圏密度トレンド導出に基づく地球気候変動の解明

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20KK0313
• Research Institution: National Institute of Polar Research
• Principal Investigator: 小川 泰信 国立極地研究所, 共同研究推進系, 教授 (00362210)
• Project Period (FY): 2021 – 2024
• Keywords: 超高層大気 / 電離圏 / 寒冷化

Outline of Annual Research Achievements

本国際共同研究では、主たる外国機関であるUiTノルウェー北極大学（トロムソ）の運用するトロムソ・イオノゾンデによる電子密度分布の推定精度を向上することにより、過去約89年間の世界最長の電離圏電子密度分布の長期変動・トレンドを導出することを目的としている。令和５年度には、トロムソ公文書館及びトロムソ地球物理研究所に紙媒体の形で保存されている1931年から1979年までのトロムソイオノゾンデデータをデジタルファイルに変換すると共に、記載された数値を読み込んでテーブル化することにより、1931年から2020年までの電離圏臨界周波数（foF2）の日々変動を解析可能な統一ファイルを部分作成した。そのfoF2データの太陽活動度及び、太陽天頂角、地磁気活動度に対する依存性を調査した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナウイルス感染拡大防止等のために、令和４年度までのUiTノルウェー北極大学（トロムソ）への渡航は合計約１週間に留めており、令和５年度には渡航期間を複数回に分けて合計約３ヶ月間に制限した。令和５年度には、1931年以降のトロムソイオノゾンデデータのデジタル化を順調に進めることができたが、その整備と解析を引き続き実施している状況である。

Strategy for Future Research Activity

令和６年度に、UiTノルウェー北極大学（トロムソ）へ複数回渡航し、延べ約３ヶ月間滞在することにより、トロムソ・イオノゾンデによる1931年以降の世界最長の電離圏観測データのデジタル・数値データ化の作業を完成する。さらに、1981年以降のトロムソEISCATレーダーデータから得られる各種プラズマ物理量とトロムソ・イオノゾンデ観測データを詳細比較し、定式化することにする。それらに基づき、1931年以降の超高層大気変動をイオノゾンデから推定し、地上の温暖化（1930-1940年代及び、1980年代以降）との対応関係を理解する。

Research Products

• [Journal Article] Effect of the mirror force on the collision rate due to energetic electron precipitation: Monte Carlo simulations (2023)
  • Author(s): Katoh Yuto、Rosendahl Paul Simon、Ogawa Yasunobu、Hiraki Yasutaka、Tadokoro Hiroyasu
  • Journal Title: Earth, Planets and Space Volume: 75 Pages: 117
  • DOI: 10.1186/s40623-023-01871-y
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Interhemispheric Coupling Study by Observations and Modelling (ICSOM): Concept, Campaigns, and Initial Results (2023)
  • Author(s): Sato, K., Y. Tomikawa, M. Kohma, R. Yasui, D. Koshin, H. Okui, S. Watanabe, K. Miyazaki, M. Tsutsumi, D. Murphy, C. Meek, Y. Tian, M. Ern, G. Baumgarten, J. L. Chau, X. Chu, R. Collins, P. J. Espy, H. Hashiguchi, A. J. Kavanagh, R. Latteck, F. Lubken, M. Milla, S. Nozawa, Y. Ogawa et al.
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research: Atmospheres Volume: 128 Pages: e2022JD038249
  • DOI: 10.1029/2022JD038249
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Joint Japanese-Norwegian observations with EISCAT and ground-based instruments (2023)
  • Author(s): Yasunobu Ogawa
  • Organizer: Blix/Andoya Space Center-ISAS/JAXA and NIPR meeting
• [Presentation] Japan's Activities for the EISCAT_3D Project (2023)
  • Author(s): Yasunobu Ogawa, Hiroshi Miyaoka, Satonori Nozawa, Taishi Hashimoto, Shin-ichiro Oyama, Koji Nishimura, Takuo T. Tsuda, Hitoshi Fujiwara, Masaki Tsutsumi, Yoshimasa Tanaka, Takanori Nishiyama, Mizuki Fukizawa, Yoshizumi Miyoshi, Keisuke Hosokawa, Takuji Nakamura, Ryoichi Fujii
  • Organizer: JpGU2023 meeting
• [Presentation] EISCAT_3D and Japan's Activities (2023)
  • Author(s): Yasunobu Ogawa, Hiroshi Miyaoka, Satonori Nozawa, Taishi Hashimoto, Shin-ichiro Oyama, Koji Nishimura, Takuo T. Tsuda, Hitoshi Fujiwara, Masaki Tsutsumi, Yoshimasa Tanaka, Takanori Nishiyama, Mizuki Fukizawa, Yoshizumi Miyoshi, Keisuke Hosokawa, Takuji Nakamura, Ryoichi Fujii
  • Organizer: The 14th Symposium on Polar Science