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3次元磁気流体シミュレーションを用いた太陽観測データ駆動型宇宙天気モデリング

Research Project

Project/Area Number 09J01095
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionNagoya University (2010)
Kyoto University (2009)

Principal Investigator

松本 琢磨  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsコロナ加熱 / 太陽風加速 / 宇宙天気 / 宇宙天気予報
Research Abstract

まず、ひので衛星の高解像度かつ安定な対流画像を用いて、対流運動のパターンを追跡することで、水平速度場を求め、世界で初めて、対流運動の水平速度場スペクトルの統計解析を行った。その結果、水平速度場の全パワーを定量的に評価でき、さらにどの振動数・波数帯にパワーが集中しているか、までもが判明した。これにより、対流で発生するアルフベン波のエネルギーを計算することが可能である。今後この結果をもとにして、コロナ加熱・太陽風加速問題が大きく進展していくことが期待される。
次にアルフベン波散逸の多次元効果を調べるため、光球表面から、太陽風加速領域までを同時に計算可能であるようなロバストな数値計算コードの開発を行った。数値計算スキームにはHLLD法と呼ばれる、分解能が高い割に計算コストが少なく数値的に安定な解法と、磁場のソレノイダル条件を保証してくれるflux-CT法を組み合わせたものを用いた。衝撃波管などの典型的な問題や線形波動伝播による精度評価などを実施し、現在では実際に光球から太陽風加速領域までの領域を含めた大規模な計算が行えるようになった。その結果、2次元計算において初めて、コロナ加熱と太陽風加速の両者を同時に説明可能なモデルを構築できた。現在はその計算結果を解析し、論文化の作業を行っている。
以上の研究によるコロナ加熱・太陽風機構の知識から、宇宙天気モデリングに必要な基礎物理に対する理解が深まった。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2010 2009

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Temporal power spectra of the horizontal velocity of the solar atmosphere2010

    • Author(s)
      Matsumoto, T, Kitai, R
    • Journal Title

      Astrophysical Journal Letter

      Volume: 716 Pages: 19-22

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonlinear propagation of Alfven waves driven by observed photospheric motions : Application to the coronal heating and spicule formation2010

    • Author(s)
      Matsumoto, T, Shibata, K
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 716 Pages: 1857-1867

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonlinear Propagation of Alfven Waves Driven by Observed Photospheric Motions : Application to the Coronal Heating and Spicule Fromation2010

    • Author(s)
      松本琢磨・柴田一成
    • Journal Title

      Astrophysical Journal 710

      Pages: 1857-1867

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Nonlinear propagation of Alfven waves driven by observed photospheric motions : Application to the coronal heating and spicule formation2010

    • Author(s)
      松本琢磨
    • Organizer
      COSPAR
    • Place of Presentation
      ドイツ、ブレーメン
    • Year and Date
      2010-07-19
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽の対流によって駆動されたアルフベン波の非線形散逸:スピキュール形成およびコロナ加熱への応用について2010

    • Author(s)
      松本琢磨
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2010-05-25
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Nonlinear Propagation of Alfven Waves Driven by Observed Photospheric Motions : Application to the Coronal Heating and Spicule Fromation2009

    • Author(s)
      松本琢磨
    • Organizer
      ひので3rd
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-12-02
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 粒状班で駆動されたアルフベン波によるスピキュール形成およびコロナ加熱2009

    • Author(s)
      松本琢磨
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      山口
    • Year and Date
      2009-09-15
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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