EISCATレーダーを用いたジオスペースに関する国際協同研究

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22403010
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 藤井 良一 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (00132712)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野澤 悟徳 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (60212130) ; 宮岡 宏 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (10150046) ; 小川 泰信 国立極地研究所, 研究教育系, 講師 (00362210) ; 大山 伸一郎 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (20444424)
• Keywords: ジオスペース / リモートセンシング / 超高層物理学 / EISCAT / 国際協力 / 北極域 / レーダー / 電離圏

Research Abstract

本研究課題の目的は、スカンジナヴィア北部とスヴァールバル島に設置されている世界で第一級の欧州非干渉散乱(EISCAT)レーダーシステムを主に、各種レーダー(MFレーダー、流星レーダー、SuperDARNレーダー等)や光学観測装置(ライダー、FPI、オーロライメージャ等)を併せ用いて、極冠域からカスプ、オーロラ帯、サブオーロラ帯にまでいたる広い領域において実験観測を行い、ジオスペース(惑星間空間、磁気圏、電離圏、熱圏、中間圏)における様々な基本的かつ重要な物理・化学過程の総合的研究を行い、ジオスペースの理解を大きく前進させることである。平成23年度は、国内共同利用研究者から応募のあった15件のEISCATレーダー特別実験を受理・採択し、実施条件等を検討して、14件の特別実験を実施した。これらは、極冠域熱圏変動、イオン上昇流・オーロラ変動現象、脈動オーロラ、熱圏風、大気波動などをターゲットとした観測であり、テーマによっては、ISI-2ロケット、AHS、FPI、ナトリウムライダー、MFレーダー、GPSなどとの同時観測として実施した。一部の実験については、国際協同として実施し、英国、ノルウェー、スウェーデンなどと共同研究を行った。イオン上昇流、イオンー中性大気衝突周波数、電離圏電流などについて、新たな知見が得られている。また、平成23年度以前に得られたEISCATデータや他の観測データの解析を実施した。例えば、2004-2006年に実施したEISCAT特別実験データを解析し、電離圏の上下振動が磁気圏電場の短周期成分によって発生することを観測・理論双方で初めて証明した。これらに基づいて、研究代表者および分担者により、16編の査読有り論文(第一著者5編)を発表し、8件の招待講演を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

国内共同研究者(連携研究者)から申請されたEISCATレーダーを用いた特別実験を14件実施し(内5件は、国際協同実験として実施)、各種観測装置による北極域超高層大気の観測を進め、国際協同研究を実施している。また、成果(査読付き論文16編、招待講演8件)が出ている。

Strategy for Future Research Activity

例年通り、国内共同研究者(連携研究者)から申請されたEISCATレーダーを用いた特別実験を実施し、国際・国内共同研究を進め、極域ジオスペースに生起する各種現象の解明を進める。また、EISCAT 3D計画について、他加盟国との議論を進める。

Research Products

• [Journal Article] On the statistical relation between ion upflow and naturally enhanced ion-acoustic lines observed with the EISCAT Svalbard radar (2011)
  • Author(s): Ogawa, Y., S.C.Buchert, I.Haggstrom, M.T.Rietveld, R.Fujii, S.Nozawa, and H.Miyaoka
  • Journal Title: J. Geophys. Res. Volume: 116
  • DOI: 10.1029/2010JA015827
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Generation of atmospheric gravity waves in the polar thermosphere in response to auroral activity (2011)
  • Author(s): Oyama, S., and B.J.Watkins
  • Journal Title: Space Science Review
  • DOI: 10.1007/s11214-011-9847-z
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Variance of the vertical ion speed measured with the EISCAT UHF radar in the polar lower ionosphere at Tromsoe, Norway (2011)
  • Author(s): Oyama, S., A.Brekke, T.T.Tsuda, J.Kurihara, B.J.Watkins
  • Journal Title: J.Geophys.Res. Volume: 116
  • DOI: 10.1029/2010JA016129
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Temporal variations of the ion-neutral collision frequency from EISCAT observations in the polar lower ionosphere during periods of geomagnetic disturbances
  • Author(s): Oyama, S., J.Kurihara, B.J.Watkins, T.T.Tsuda, T.Takahashi
  • Journal Title: J.Geophys.Res. Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 欧州非干渉散乱(EISCAT)レーダーの大規模データ処理と可視化
  • Author(s): 小川泰信, 野澤悟徳, I.Haggstrom, 大山伸一郎, 元場哲郎, 津田卓雄, 齋藤昭則, 宮下幸長, 田中良昌, 堀智昭, 上野玄太, 宮岡宏, 藤井良一
  • Journal Title: 宇宙科学情報解析論文誌 Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The neutral wind dynamics in the polar lower thermosphere (2011)
  • Author(s): Nozawa, S.
  • Organizer: The 15^<th> EISCAT WS
  • Place of Presentation: Qingdao, China(招待講演)
  • Year and Date: 20110905-20110909
• [Presentation] Response of the lower thermosphere to the solar wind energy input (2011)
  • Author(s): Nozawa, S., T.T.Tsuda, S.Oyama, Y.Ogawa, T.D.Kawahara, N.Saito, S.Wada, C.Hall, A.Brekke, M.Kosch, H.Fujiwara, R.Fujii
  • Organizer: AOGS 2011
  • Place of Presentation: Taipei, Taiwan(招待講演)
  • Year and Date: 20110807-20110812
• [Presentation] Reformulation and energy flow of the Cowling channel (2011)
  • Author(s): Fujii, R., O.Amm, A.Yoshikawa, A.Ieda, H.Vanhamaki
  • Organizer: EGU meeting
  • Place of Presentation: Vienna, Austria(招待講演)
  • Year and Date: 20110403-20110408
• [Presentation] Long-lasting Norway-Japan collaboration in solar-terrestrial science (2011)
  • Author(s): Fujii, R.
  • Organizer: Norwegian Academy of Science and Letters
  • Place of Presentation: Oslo, Norway(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-22
• [Presentation] Resent results of ion up/outflow observed with the EISCAT radars (2011)
  • Author(s): Ogawa, Y., S.C.Buchert
  • Organizer: The 2011 IUGG General Assembly
  • Place of Presentation: Melbournem Australia(招待講演)
  • Year and Date: 2011-07-05