2014 Fiscal Year Annual Research Report
太陽極大期の高エネルギー粒子の降込みが極域中間圏大気に及ぼす影響の観測的研究
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23340145
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
水野 亮 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (80212231)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前澤 裕之 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00377780)
長濱 智生 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (70377779)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 中間圏大気 / 極域 / リモートセンシング / 太陽活動 / 環境変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、太陽活動に伴う高エネルギー粒子の降り込みによって起きるイオン‐分子反応が地球の中層大気中の微量分子に与える影響を、H23年1月に南極昭和基地に設置した地上ミリ波分光計を用いた連続観測に基づき定量的に評価することを目的としている。
H26年度は最終年度にあたり、H24・25年度にひきつづき昭和基地でのNO観測を継続し、３年間の一酸化窒素(NO)のスペクトルデータの総合的な解析を行った。線スペクトルの幅・形状からこの観測では主に高度約75kmから105kmの上部中間圏、下部熱圏のNOを検出していると解釈される。H25年までの研究で、昭和基地があるオーロラ帯では、NO強度の変化には極夜の前後３－４ヶ月のタイムスケールで増加する季節変動と数日レベルの短期変動があることが明らかになり、季節変動の時間変化パターンにはNOの光解離が主要な役割を果たしていること、短期変動では23期の太陽活動期の衛星観測で注目された太陽陽子よりも磁気嵐により加速される放射線帯の高エネルギー電子の寄与が大きいことを明らかにした。H26年度の連続観測結果の特徴は、季節変動の振幅が前の２年に比べて1/4程度に大きく減少したことである。しかし、太陽活動度を示す黒点数やF10.4などではH26年度が前の２年に比べて減少している傾向は観測されていなかった。一方POES衛星による電子・陽子の降り込み量のデータを見ると、H26年度は前の２年に比べ、30keV以上の高エネルギー電子の降り込み量が減少している傾向が見られ、特にNOの季節変動が顕著に現れる極夜の前後２ヶ月間の電子フラックス総量が大きく減少していたことがわかった。これらの結果から、昭和基地上空の上部中間圏から下部熱圏のNO量の季節変動振幅は、極夜期に降り込む高エネルギー電子の「その場」反応によって規定されることを観測的に明らかにした。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Ground-based observations of nitric oxide in the mesosphere and lower thermosphere over Antarctica in 2012-20132014
Author(s)
Isono, Y., A. Mizuno, T. Nagahama, Y. Miyoshi, T. Nakamura, R. Kataoka, M. Tsutsumi, M. K. Ejiri, H. Fujiwara, H. Maezawa, and M. Uemura
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Journal Title
Journal of Geophysical Research Space Physics
Volume: 119
Pages: 7745-7761
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Monitoring of Chemical Compositions in the Mesosphere and Lower Thermosphere by Using a Network of Ground-based Millimeter-wave Spectrometers2014
Author(s)
Mizuno, A., T. Nagahama, T. Nakajima, H. Oyama, Y. Isono, Y. Kojima, H. Maezawa, H. Ogawa, M. Tsutsumi, M. K. Ejiri, and T. Nakamura
Organizer
11th Annual Meeting of the Asia Oceania Geosciences Socienty (AOGS 2013)
Place of Presentation
Sapporo (Japan)
Year and Date
2014-07-28 – 2014-08-01
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[Presentation] Monitoring of molecular compositions in mesosphere with a network of ground-based millimeter-wave radiometers2014
Author(s)
Nagahama, T., A. Mizuno, T. Nakajima, H. Ohyama, Y. Isono, Y. Kojima, M. Tsutsumi, T. Nakamura, H. Maezawa, and H. Ogawa
Organizer
Japan Geophysical Union meeting 2014 (JPGU2014)
Place of Presentation
Yokohama (Japan)
Year and Date
2014-04-28 – 2014-05-02
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[Presentation] Temporal variations of nitric oxide in the mesosphere and lower thermosphere over Syowa station, Antarctica2014
Author(s)
Isono, Y., A. Mizuno, T. Nagahama, Y. Miyoshi, T. Nakamura, R. Kataoka, M. Tsutsumi, M. K. Ejiri, H. Fujiwara, H. Maezawa, and M. Uemura
Organizer
Japan Geophysical Union meeting 2014 (JPGU2014)
Place of Presentation
Yokohama (Japan)
Year and Date
2014-04-28 – 2014-05-02
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