脈動性オーロラ物理の研究

• 研究課題/領域番号: 04402013
• 研究種目: 一般研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 小口 高 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (40011457)
• 研究分担者: 岩田 晃 名古屋大学, 情報処理教育センター, 助手 (40023676) ; 渡邉 尭 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教授 (10023681) ; 荻野 瀧樹 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教授 (00109274) ; 西谷 望 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (10218159)
• 研究期間 (年度): 1992
• 研究課題ステータス: 完了 (1992年度)
• 配分額: 23,000千円 (直接経費: 23,000千円); 1992年度: 23,000千円 (直接経費: 23,000千円)
• キーワード: 脈動性オーロラ / 磁気圏・電離圏結合 / 高速画像処理 / 波動粒子相互作用 / 空間スケールの導出 / 点滅周期の導出 / オーロラの生成・発展機構

研究概要

オーロラのうち数秒から数十秒の点滅周期を持つ脈動性オーロラは磁気圏に存在する電子が波動粒子相互作用によりピッチ角散乱を受け、ロスコーン中に落下して電離層まで到達することにより起こるとされており、その点滅、変形、伝搬は磁気圏や電離圏の情報を数多く含んでいる筈である。
このような脈動性オーロラの生成・発生メカニズムを探ることを目的として、ワークステーションをベースにしたオーロラ画像理システムを導入した。このシステムは、ビデオテープに格納されたオーロラの画像データを1秒の間隔で連続的にサンプリング・デジタル化することができ、さらにはデータの数値解折、結果のカラー出力を行うことが出来る。
このシステムを使用することにより、脈動性オーロラのデータ解折を開始した。具体的にはビデオ画像データを一秒間隔でサンプリングし、デジタルデータに変換する。これらにデータに画像処理を施すことにより、脈動性オーロラの点滅周期、伝搬方向の決定、二次元の高速フーリエ変換による脈動性オーロラの特徴的な空間スケールの大きさの分布の導出を行うことができるようになった。時間的にも空間的にも多くの情報を含んでいる脈動性オーロラの画像解折は画像処理システムの処理能力の限界により今まで系統的にはほとんでなされていなかった。今回の研究によりオーロラ全体における脈動性オーロラの位置づけ、磁場や粒子との関係、発生機構、磁気構造との関係、磁気圏と電離圏との間のエネルギー輸送における役割を定量的に見積もることの糸口をつかむことができた。
このようにビデオオーロラ画像データを連続大量に処理・解折することによりオーロラ特に脈動性オーロラの生成・発展メカニズムをとらえることに大いなる可能性が見いだされた。

研究成果

• [文献書誌] T.Oguti et al.: "A review of the October 21,1989 red airora seen in Japen and from Akebono satellite" Can,J.Phys.92. (1992)
• [文献書誌] T.oguti: "Prediction of the location and form of the auroral zone:The wandering of the auroral zone out of high latitudes" J.Geophys,Res.98. (1993)
• [文献書誌] T.Oguti: "The auroral zone in historic times-The northern UK was in the auroral zone 300 years ago-" J.Geomag.Geoelectr,. 45. (1993)
• [文献書誌] T,Ogino et al.: "A Global Magnetohydrodynamic Simnlation of the Magneto sheath and Magnetosphere when the Interplanetary Magnetic Field is Northward" IEEE Plasma Physics. (1993)
• [文献書誌] T.Watanabe et al.: "Coronal Interplanetary Disturbances Associated with Disappearing Solar Filaments" Pibl,Astron.Soc.Japan. 44. 199-204 (1992)