2014 Fiscal Year Research-status Report
地磁気擾乱時における電離圏電場分布の変動と電離圏擾乱ダイナモとの関係
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26400478
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
新堀 淳樹 京都大学, 生存圏研究所, 研究員 (30555678)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀 智昭 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (30467344)
小山 幸伸 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (50598513)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 磁気嵐 / 電離圏擾乱ダイナモ / 赤道ジェット電流 / 地磁気変動 / 電離圏電場 / 太陽風 / 電離圏電気伝導度 / 熱圏風 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではまず、地磁気擾乱時における赤道-高緯度の熱圏風と地磁気変動の関連性を明らかにするため、多点地磁気観測点のデータをアーカイブしている京大地磁気センターなどの国内外の研究機関から提供された地磁気1分値データを解析することに良より、全球的な電離圏等価電流ベクトルの導出を行った。ここでは、各観測点の地磁気のHとD成分に対して磁気嵐時のデータから各月の地磁気静穏10日分のデータを平均したものを差し引いた。ここで用いた地磁気静穏日は、京都大学地磁気センターから提供された地磁気静穏日リストから同定した。次に、磁気圏界面電流や環電流の作る磁場の影響を極力抑えるために、上で求めた各観測点の擾乱場から緯度補正を加えた低緯度の地磁気水平成分を差し引いた。これによって得られた地磁気変動成分のXとY成分を用いて電離層等価電流ベクトルの分布の変化を解析した。
その結果、磁気嵐主相時の等価電流系は、昼間側の磁気赤道で東向き赤道ジェット電流の増大とともに地磁気静穏時ではあまり顕著で無かった2セル型の電離圏電流の発達が認められた。これらの渦電流の中心は、朝側と午後側でそれぞれ70度と65度に位置していた。また、その2セル型の電離圏電流は、磁気緯度30度以下の低緯度領域まで拡大していたことが判明した。その後、磁気嵐回復相に移行するにしたがって、中緯度領域に極域で見られた2セル型の電離圏電流渦とは極性が逆の電流系が30分-1時間程度の継続時間を持って出現していた。これは、内部磁気圏で発達した部分環電流に接続する領域2型の電流系によって駆動されたものと考えられる。さらに、磁気嵐回復相後期になると、赤道から中緯度にかけて通常の地磁気日変化の電流系を打ち消す方向の新たな電流渦が出現していた。この電流渦は、熱圏風擾乱によって引き起こされたものと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画どおり、多点地磁気観測点のデータをアーカイブしている京大地磁気センターなどの国内外の研究機関の地磁気データの収集、解析ツールの整備等が順調に進み、事例解析ではわるが、磁気嵐の発達と衰退時における全球的な地磁気変動を捉えることに成功した。特に、磁気嵐回復相の後期において、電離圏擾乱ダイナモに関連する地磁気変動を見出すことができた点が最大の判断理由である。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の研究で得られた事例解析を発展させるために、本年度は、複数の磁気嵐イベントを解析し、統計的に地磁気擾乱時のグローバルな地磁気変動の時空間変動を捉えることを目標とする。特に、その中で地磁気変動の南北非対称性や太陽活動依存性などを調べ、電離圏擾乱ダイナモに関連する地磁気変動が現れやすい条件を探る予定である。また、中間圏・下部熱圏風を測定している大気レーダーの解析を進め、磁気嵐時の電離圏イオン・電子ドリフト変動や中性風変動を解析する。さらに、電離圏電気伝導度モデル値を援用することにより、地磁気変動から電場を導出し、大気レーダーデータ解析結果と比較することで、電場の起源を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
2014年度の研究成果を論文にまとめ、国際誌への投稿料を見積もっていたが、その論文投稿が次年度になったため、その投稿料を次年度に充てることにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2015年度中に昨年度に得られた研究成果を論文にまとめ、その投稿料に使用する。
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[Journal Article] Progress of the IUGONET system - metadata database for upper atmosphere ground-based observation data2014
Author(s)
Abe, S., N. Umemura, Y. Koyama, Y. Tanaka, M. Yagi, A. Yatagai, A. Shinbori, S. UeNo, Y. Sato, N. Kaneda
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Journal Title
Earth, Planets and Space
Volume: 66
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Interuniversity upper atmosphere global observation network (IUGONET) metadata database and analysis software2014
Author(s)
Yatagai, A., Y. Tanaka, S. Abe, A. Shinbori, M. Yagi, S. UeNo, Y. Koyama, N. Umemura, M. Nose, T. Hori, Y. Sato, N. O. Hashiguchi, N. Kaneda, IUGONET project team
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Journal Title
Data Science Journal
Volume: 13
Pages: PDA37-PDA43
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 地磁気静穏日変化振幅の長期変動特性2014
Author(s)
新堀淳樹, 小山幸伸, 能勢正仁, 堀智昭, 大塚雄一, 谷田貝亜紀代, IUGONETプロジェクトチーム
Organizer
地球電磁気・地球惑星圏学会第136回総会及び講演会
Place of Presentation
松本
Year and Date
2014-11-02 – 2014-11-02
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[Presentation] Contribution of the IUGONET data analysis system to upper atmospheric researches2014
Author(s)
Shinbori, A., M. Yagi, Y. Tanaka, Y. Sato, A. Yatagai, N. Umemura, T. Hori, S. UeNo, Y. Koyama, S. Abe, IUGONET project team
Organizer
日本地球惑星科学連合2014大会
Place of Presentation
パシフィコ横浜(横浜)
Year and Date
2014-05-01 – 2014-05-01
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[Presentation] Contribution of the IUGONET data analysis system to a study on coupling processes in the solar-terrestrial system2014
Author(s)
1.Shinbori, A., M. Yagi, Y. Tanaka, Y. Sato, A. Yatagai, N. Umemura, T. Hori, S. UeNo, Y. Koyama, S. Abe, IUGONET project team
Organizer
日本地球惑星科学連合2014大会
Place of Presentation
パシフィコ横浜(横浜)
Year and Date
2014-04-30 – 2014-04-30
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