太陽コロナガス噴出に対する地球電磁圏応答の高時間分解能研究

• Project/Area Number: 04J01460
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Space and upper atmospheric physics
• Research Institution: Nagoya University (2006); National Institute of Information and Communications Technology (2004-2005)
• Principal Investigator: 片岡 龍峰 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: コロナガス大規模ガス噴出 / 磁気嵐 / 宇宙天気予報 / 放射線帯 / 太陽コロナガス噴出 / 磁気流体シミュレーション / 太陽風 / 宇宙天気 / コロナ大規模ガス噴出 / 衝撃波 / 惑星間空間磁場 / プラズマ乱流

Research Abstract

コロナ大規模ガス噴出に関連する太陽風構造(ICME : Interplanetary coronal mass ejection)は最大規模の地磁気嵐を引き起こすため、宇宙天気予報の最重要研究課題となっている。データ解析と数値実験の両方の観点から、ICMEに対する地球電磁圏応答の仕組みを定量的に明らかにすることが本研究の目的である。
本年度は、名古屋大学・太陽地球環境研究所において三好博士との共同研究を行い、第23太陽活動周期の全ての磁気嵐に対する放射線帯の応答と、それらの予測可能性について調べた。その結果、放射線帯外帯の電子フラックスは、ICMEで引き起こされる磁気嵐の回復相よりも、共回転相互作用領域で引き起こされる磁気嵐の回復相で、より強まることに加え、ICMEに伴う衝撃波と、共回転相互作用領域に伴う流れの接触面というプリカーサーを用いることで、静止軌道における放射線警戒レベルの週間予報が可能になるということを示し、太陽風磁場の極性と季節に依存した確率予報アルゴリズムを提唱した。これらの結果の一部は、Space WeatherとJournal of Geophysical Researchに発表し、国内外の学会で発表した。
また、2006年12月に稼動を始めた名古屋大学・太陽地球環境研究所の北海道陸別短波レーダーの最新のデータを用いて、ICMEと共回転相互作用領域によって引き起こされた磁気嵐に伴う電離圏対流の影響を調べた。その結果、ICMEによって引き起こされた弾い磁気嵐に伴う未知の種類のレーダー散乱エコーを発見し、国内の学会で発表を行った。

Research Products

• [Journal Article] Evolution of the outer radiation belt during the November 1993 storms driven by corotating interaction regions (2007)
  • Author(s): Miyoshi, Y., A.Morioka, R.Kataoka, Y.Kasahara, T.Mukai
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research (In press)
• [Journal Article] Flux enhancement of radiation belt electrons during geomagnetic storms driven by coronal mass ejections and corotating interaction regions (2006)
  • Author(s): Kataoka, R., Y.Miyoshi
  • Journal Title: Space Weather 4
• [Journal Article] S-transform view of geomagnetically induced currents during geomagnetic superstorms (2006)
  • Author(s): Pulkkinen, A., R.Kataoka
  • Journal Title: Geophysical Research Letters 33
• [Journal Article] Downstream structures of interplanetary fast shocks associated with coronal mass ejections (2005)
  • Author(s): Ryuho Kataoka et al.
  • Journal Title: Geophysical Research Letters 32
• [Journal Article] Magnetosheath variations during the storm main phase on 20 November 2003 : Evidence for solar wind density control of energy transfer to the magnetosphere (2005)
  • Author(s): Ryuho Kataoka et al.
  • Journal Title: Geophysical Research Letters 32
• [Journal Article] Ring current ions and radiation belt electrons during geomagnetic storms driven by coronal mass ejections and corotating interaction regions (2005)
  • Author(s): Y.Miyoshi, R.Kataoka
  • Journal Title: Geophysical Research Letters 32
• [Journal Article] Predictability of draped interplanetary magnetic field associated with coronal mass ejections (2005)
  • Author(s): Ryuho Kataoka
  • Journal Title: Space Weather (発表予定)
• [Journal Article] Microstructures of interplanetary coronal mass ejections during solar cycle 23 (2004)
  • Author(s): Ryuho Kataoka
  • Journal Title: Eos Trans.AGU,85(47),Fall Meet.Suppl. SH31A Pages: 1159-1159