2015 Fiscal Year Research-status Report
カスプ領域での中性大気風およびプラズマドリフトの同時観測
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26400479
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
柿並 義宏 高知工科大学, 工学部, 研究員 (00437758)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | サウンディングロケット / 熱圏大気 / 電離圏プラズマ / カスプ / プラズマドリフト / 熱圏風 / chemical release / 海外学術調査 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁力線が宇宙空間に対して開いているカスプ領域では宇宙空間からの粒子が直接流入することができる特異な場所である．この領域の高度400 km付近で中性大気密度が周囲より上昇していることが人工衛星の観測により発見された．この現象が発生する原因を明らかにするために，その周辺での大気運動を調べる必要がある．ノルウェー・アンドーヤから打ち上げたロケットから太陽光の共鳴散乱光を発するガス（バリウム，ストロンチウム）をカスプ領域に放出し，地上2カ所から観測することで，それぞれの時間でのガス雲の位置を推定し，その変化から中性大気風，プラズドリフト速度を計測する実験を平成26年度に実施した．その際に，現地での観測状況を考慮した結果，事前に想定していた観測条件とは異なる条件でガス雲を観測することとなった．この観測条件でのガス雲の発光強度を見積もるための光学機器校正実験を国立極地研究所所有の積分球を用いて，追加で実施し，すべての観測条件におけるガス雲の明るさの見積もりを可能にした．また，2カ所で観測された画像から，三角測量の原理を用い，ガス雲の運動を見積もる解析を行い，中性大気風およびプラズマドリフト速度を見積もることに成功した．中性大気風速は北西に100～150 m/s，プラズマドリフト速度は東北東に320～500 m/s であった．水平のプラズマドリフト速度方向はSuperDARNレーダーで観測された速度方向とおおむね一致した．これまでの研究で予想されてきた明確な中性大気鉛直風は観測されなかった．
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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
中性大気およびプラズマの移動を観測画像からおおむね見積もることには成功した．また，想定していなかった観測条件での発光強度を見積もる実験を実施し，すべての観測条件で発光強度を見積もることが可能となった．おおむね順調に推移しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
中性大気風およびプラズマドリフト速度を見積もるための画像の位置を選択する手法にかなりの不確かさがある．それぞれの画像から適切な場所を選択するための手法を確立し，速度見積もり精度の向上を目指した改善を試みる．また，ガス雲の明るさの変化，ガス雲の拡散速度の見積もりからバリウムおよびストロンチウムのイオン化率，背景の中性大気密度の推定，磁力線方向の電場の見積もる手法を確立していく．これらの研究成果を学会を通じて発表していく．
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[Presentation] Winds and Ion Drifts Measured in the Thermospheric Footprint of Earth's Northern Magnetic Cusp During the C-REX Sounding Rocket Mission2015
Author(s)
Mark Conde, Miguel Larsen, Donald Hampton, Manbharat Dhady, Michael Ahrns, Anasuya Aruliah, Yoshihiro Kakinami, Barrett Barker, Andrew Kiene, Fred Sigernes, and Dag Lorentzen
Organizer
American Geophysical Union, Fall meeting
Place of Presentation
San Francisco, USA
Year and Date
2015-12-14 – 2015-12-18
Int'l Joint Research
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[Presentation] The C-REX Sounding Rocket Mission2015
Author(s)
Mark Conde, Miguel Larsen, Donald Hampton, Manbharat Dhadly, Jason Ahrns, Anasuya Aruliah, Yoshihiro Kakinami, Barrett Barker, Andrew Kiene, Fred Sigernes, and Dag Lorentzen
Organizer
European Geosciences Union General Assembly
Place of Presentation
Vienna, Austria
Year and Date
2015-04-12 – 2015-04-17
Int'l Joint Research
