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2015 Fiscal Year Research-status Report

データ同化連結階層太陽コロナシミュレータの開発

Research Project

Project/Area Number 26800255
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

塩田 大幸  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特任助教 (90462192)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords太陽コロナ / 太陽風 / 宇宙天気 / 乱流
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、太陽のプラズマが、太陽表面から惑星間空間のどこでどのように加熱・加速され、太陽コロナ・太陽風の形成に至るのかを明らかにするため、多種の観測データを数値シミュレーションを密接に結合させた「太陽コロナシミュレータ」を構築することである。
本年度は、太陽観測データと太陽コロナ磁場モデル(ポテンンシャル磁場・フォースフリー磁場)で計算された磁場の比較を行うためのツールの開発を行った。ひので衛星・SDO衛星による極端紫外線観測および野辺山太陽電波観測所で得られる電波観測の偏波の値から推定されるコロナ磁場強度と、磁場モデルによって高級の磁場から計算されるコロナ磁場強度を詳細に比較した研究結果が出版された。また、惑星間空間の太陽風数値シミュレーションでは、コロナから太陽風の中を伝搬するコロナ質量放出の取り入れるモデルを開発した。これらを用いることで、観測データの情報を数値シミュレーションに入力することができるようになった。
太陽コロナ・太陽風の加熱・加速に重要な役割を果たす乱流を取り入れた、太陽風数値シミュレーションの開発を進め、様々な太陽風構造の中での乱流の生成・輸送・散逸を計算した結果を論文として投稿、現在査読中である。
次年度は最終年であるため、これまで開発を行ってきたツールを「太陽コロナシミュレータ」として統合し、乱流の生成・輸送・散逸と太陽コロナの加熱・加速と複雑なコロナ磁場構造との3者の間の関係性を明らかにしていく。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度は、要素モデルの開発を並行して進めた。本研究に関連して5編の学術論文が出版され、1編が査読中である。
太陽観測データと太陽コロナ磁場モデル(ポテンンシャル磁場・フォースフリー磁場)で計算された磁場の比較を行うためのツールの開発を行った。ひので衛星・SDO衛星による極端紫外線観測および野辺山太陽電波観測所で得られる電波観測の偏波の値から推定されるコロナ磁場強度と、磁場モデルによって高級の磁場から計算されるコロナ磁場強度を詳細に比較した研究結果が出版された。また、惑星間空間の太陽風数値シミュレーションでは、コロナから太陽風の中を伝搬するコロナ質量放出の取り入れるモデルを開発した。このモデルは宇宙天気予報にとって重要なモデルであり、2編の論文が出版された。また、太陽風モデルの結果は「ひさき」衛星による惑星大気と太陽風相互作用の研究にも応用されている。
金星観測探査機「あかつき」からの通信電波のシンチレーションの計測から太陽風構造を推定する掩蔽観測によって、惑星間空間のコロナ質量放出の内部構造を観測した結果も出版された。
太陽コロナ・太陽風の加熱・加速に重要な役割を果たす乱流を取り入れた、太陽風数値シミュレーションの開発を進め、様々な太陽風構造の中での乱流の生成・輸送・散逸を計算した結果を論文として投稿、現在査読中である。

Strategy for Future Research Activity

次年度は最終年であるため、これまで開発を行ってきたツールを「太陽コロナシミュレータ」として統合し、乱流の生成・輸送・散逸と太陽コロナの加熱・加速と複雑なコロナ磁場構造との3者が、磁力線に沿った方向にどのように分布しうるかを調べている。

Causes of Carryover

Space Weather誌に論文を出版したが、計上していた金額よりも低い投稿料であったために出版費を抑制できた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度の別の論文の投稿出版費として利用する。

  • Research Products

    (23 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 6 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Alabama in Huntsville(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Alabama in Huntsville
  • [Int'l Joint Research] University of Helsinki(Finland)

    • Country Name
      Finland
    • Counterpart Institution
      University of Helsinki
  • [Int'l Joint Research] Universitat der Bundeswehr Munchen/Universitat zu Koln(Germany)

    • Country Name
      Germany
    • Counterpart Institution
      Universitat der Bundeswehr Munchen/Universitat zu Koln
  • [Int'l Joint Research] Universite de Toulouse(France)

    • Country Name
      France
    • Counterpart Institution
      Universite de Toulouse
  • [Int'l Joint Research] Swedish Institute of Space Physics(Sweden)

    • Country Name
      Sweden
    • Counterpart Institution
      Swedish Institute of Space Physics
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      1
  • [Journal Article] Magnetohydrodynamic simulation of interplanetary propagation of multiple coronal mass ejections with internal magnetic flux rope (SUSANOO-CME)2016

    • Author(s)
      Shiota, D.; Kataoka R.
    • Journal Title

      Space Weather

      Volume: 14 Pages: 56-75

    • DOI

      10.1002/2015SW001308

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Coronal Magnetic Fields Derived from Simultaneous Microwave and EUV Observations and Comparison with the Potential Field Model2016

    • Author(s)
      Miyawaki, Shun.; Iwai, Kazumasa; Shibasaki, Kiyoto; Shiota, Daikou; Nozawa, Satoshi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 818 Pages: 8

    • DOI

      10.3847/0004-637X/818/1/8

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Pileup accident hypothesis of magnetic storm on 2015 March 172015

    • Author(s)
      Kataoka, R.; Shiota, D; Kilpua, E.; Keika, K.
    • Journal Title

      Geophysical Research Lettes

      Volume: 42 Pages: 5155-5161

    • DOI

      10.1002/2015GL064816

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Internal structure of a coronal mass ejection revealed by Akatsuki radio occultation observations2015

    • Author(s)
      Ando, H.; Shiota, D.; Imamura, T.; Tokumaru, M.; Asai, A.; Isobe, H.; Patzold, M.; Hausler, B.; Nakamura M.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 120 Pages: 5318-5328

    • DOI

      10.1002/2015JA021076

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Periodic variations of oxygen EUV dayglow in the upper atmosphere of Venus: Hisaki/EXCEED observations2015

    • Author(s)
      Masunaga, K.; Seki, K.; Terada, N.; Tsuchiya, F.; Kimura, T.; Yoshioka, K.; Murakami, G.; Yamazaki, A.; Kagitani, M.; Tao, C.; Fedorov, A.; Futaana, Y.; Zhang, T. L.; Shiota, D.; Leblanc, F.; Chaufray, J.-Y.; Yoshikawa, I.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Planets

      Volume: 120 Pages: 2037-2052

    • DOI

      10.1002/2015JE004849

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] MHD Simulation of Interplanetary Propagation of Multiple Coronal Mass Ejections with Internal Magnetic Flux Rope (SUSANOO-CME)2016

    • Author(s)
      Shiota, Daikou; Kataoka Ryuho
    • Organizer
      International GEMSIS and ASINACTR-G2602 Workshop
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2016-03-22 – 2016-03-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 活動領域非線形フォースフリー磁場(NLFFF)計算システムの開発2016

    • Author(s)
      塩田大幸、草野完也、山本哲也、増田智、今田晋亮、 井上諭
    • Organizer
      日本天文学会2016年春季年会
    • Place of Presentation
      首都大学東京
    • Year and Date
      2016-03-14 – 2016-03-17
  • [Presentation] MHD Simulation of Interplanetary propagation of Multiple Coronal Mass Ejections with Internal Magnetic Flux rope (SUSANOO-CME)2016

    • Author(s)
      Shiota, Daikou
    • Organizer
      Science for Space Weather
    • Place of Presentation
      Goa, India
    • Year and Date
      2016-01-24 – 2016-01-29
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] MHD Simulation of Interplanetary propagation of Multiple Coronal Mass Ejections with Internal Magnetic Flux rope (SUSANOO-CME)2016

    • Author(s)
      Shiota, Daikou; Kataoka Ryuho
    • Organizer
      International Symposium PSTEP-1
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2016-01-13 – 2016-01-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MHD Simulation of Interplanetary propagation of Multiple Coronal Mass Ejections with Internal Magnetic Flux rope2015

    • Author(s)
      Shiota, Daikou
    • Organizer
      ISEST/MiniMax 2015 Workshop
    • Place of Presentation
      Mexico City, Mexico
    • Year and Date
      2015-10-26 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Polarity Reversal of Solar Magnetic Field During Cycle 242015

    • Author(s)
      Shiota, Daikou
    • Organizer
      Asia Oceania Geoscience Society, 12th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2015-08-02 – 2015-08-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Numerical Modeling of Solar Wind and Coronal Mass Ejections on the Basis of Solar Observations2015

    • Author(s)
      Shiota, Daikou; Kataoka Ryuho; Miyoshi Yoshizumi; Kusano Kanya
    • Organizer
      Asia Oceania Geoscience Society, 12th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2015-08-02 – 2015-08-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] GEMSIS-Sun Numerical Model of Sun-Earth System on the Basis of Solar Observations (SUSANOO)2015

    • Author(s)
      Shiota, Daikou; Kataoka Ryuho; Miyoshi Yoshizumi; Kusano Kanya; Yamanouchi Yuya
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2015-05-24 – 2015-05-28
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Turbulent transport model in three-dimensional solar wind2015

    • Author(s)
      Shiota, D.; Zank, G. P.; Adhikari, L.; Hunana, P.
    • Organizer
      14th Annual International Astrophysics Conference
    • Place of Presentation
      Tamp, Florida, USA
    • Year and Date
      2015-04-20 – 2015-04-24
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 予想外に巨大化した磁気嵐の原因は太陽風の「玉突き事故」

    • URL

      http://www.nipr.ac.jp/info/notice/20150702.html

  • [Remarks] 野辺山電波ヘリオグラフ国際運用とコロナ磁場計測の成功

    • URL

      http://www.isee.nagoya-u.ac.jp/topics/2016/n_160209.html

  • [Remarks] 磁気嵐の予測に向けた新しいコロナ質量放出シミュレーションの開発に成功

    • URL

      http://www.isee.nagoya-u.ac.jp/topics/n_160215.html

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-01-27  

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