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南極無人観測所網による極冠域オーロラ擾乱に関する共同研究

研究課題

研究課題/領域番号 07044053
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究機関東北大学

研究代表者

福西 浩  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90099937)

研究分担者 M.J. Engebre  オウグスバーグ大学, 物理学科, 教授
J.H. Doolitt  ロッキード研究所, 研究員
A. Wolfe  ニューヨーク市立大学, 教授
C.G. Mclenna  ATTベル研究所, 研究員
L.J. Lanzero  ATTベル研究所, 主任研究員
U.S. Inan  スタンフォード大学, STAR研究所, 教授
T.J. Rosenbe  メリーランド大学, 物理科学技術研究所, 教授
高橋 幸弘  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50236329)
田口 真  国立極地研究所, 南極圏環境モニタリング研究センター, 助教授 (70236404)
渡部 重十  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90271577)
山岸 久雄  国立極地研究所, 研究系, 助教授 (20132714)
佐藤 夏雄  国立極地研究所, 研究系, 教授 (50132709)
林 幹治  東京大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60011730)
荒木 徹  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50025433)
LANZEROTTI L.J  ATT Bell Laboratory
INAN U.S  STAR Lab., Stanford University
ROSENBERG T.J  Institute for Physical Science and Technology, University of Maryland
MCLENNAN C.G  ATT Bell Laboratory
ENGEBRETSON M.J  Augusburg University
DOOLITLE J.H  Lockheed Laboratory
WOLFE A  New York City University
ENGEBRETSON エム.ジェイ  オウグスバーグ大学, 物理学科, 教授
DOOLITTLE J.  ロッキード研究所, 研究員
WOLFE A.  ニューヨーク市立大学, 教授
MCLENNAN C.G  ATTベル研究所, 研究員
LANZEROTTI L  ATTベル研究所, 主任研究員
INAR U.S.  スタンフォード大学, STAR研究所, 教授
ROSENBERG T.  メリーランド大学, 物理科学技術研究所, 教授
ENGEBRETSON エム.ジェイ.  オウグスバーグ大学, 物理学科, 教授
INAN U.S.  スタンフォード大学, STAR研究所, 教授
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
1996年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1995年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード極冠域 / オーロラ / 無人観測所 / 地磁気擾乱
研究概要

本国際学術研究の目的は、米国の研究者と共同で、これまで観測の空白域となっていた南極大陸極冠部の6カ所に米国ロッキード研究所によって開発された無人観測所(Automatic Geophysical Observatory,AGO)を配置し、これらの観測所から得られる地磁気やオーロラのデータをもとに、極冠域におけるオーロラ及び地磁気の擾乱現象を総合的に明らかにすることである。そのために平成7年度及び8年度に以下の活動を行った。
1.AGO用サーチコイル磁力計及びフォトメータの製作
平成7年度及び8年度にそれぞれ1式づつAGO用のサーチコイル磁力計を製作した。仕様はこれまでにAGO-1からAGO-6までの6カ所のAGO用に製作したものと同一で、トラブルに備えて追加して作られた。AGO-P3のサーチコイル磁力計のアンプ部の故障に伴い、平成8年度に米国側の手で一部交換作業が行われた。磁力計の特性は、東北大学女川地磁気観測所で検定した。フォトメータは雷放電に伴う中間圏での発光現象にも対応した高速サンプリング型で、今後AGOを用いたオーロラへの応用が期待されるものである。
2.AGO用サーチコイル磁力計及びフォトメータの試験観測
平成7年7月および平成8年7月に福西浩、高橋幸弘、藤戸学の3名が渡米し、米国コロラド州ユッカリッジにおいて米国スタンフォード大学のグループ等と共同で、新たに製作されたサーチコイル磁力計2式とフォトメータの野外性能評価試験観測を行った。その結果、すべての観測器が正常に動作し、AGOにおいて十分な観測が期待できる性能を有することが確認された。
3.新たなAGOステーションの配置
平成7年10月に南極マクマ-ド基地においてAGO-5及びAGO-6を設置するための組立・干渉テストが行われ、日本側からは田口真がサーチコイル磁力計の代表者として参加した。そのさい、サーチコイル磁力計1式を日本から南極へ持ち込んだ。平成7年度は米国側のオペレーション予算の都合でAGO-6の設置は平成8年度に持ち越された。平成8年12月にはトラブルの発生したAGO-P3の改修も米国側によって実施された。
4.AGOデータの共同解析
平成7年12月に福西浩、高橋幸弘の2名が米国スタンフォード大学に、平成8年8月に福西浩が英国南極局に、そして平成8年12月には福西浩、勝山公人の2名が米国スタンフォード大学にそれぞれおもむき、AGOで得られた磁場、オーロラ、ELF-VLF波動等のデータの共同解析を行った。また平成9年1月には米国アウグスブルグ大学のEngebretson教授を東北大学に招へいし、特にフラックスゲート磁力計とサーチコイル磁力計によって得られたデータの相関に注目して共同解析を行った。
5.AGOの成果発表と研究計画の検討会議
AGOによる観測の成果を示し、今後の計画を検討する目的で平成8年8月に1週間、英国ケンブリッジのチャーチ大学で会議が開かれた。日本側からは福西浩がこれに参加し、研究成果と今後の計画について発表した。また、平成8年12月には福西浩、勝山公人の2名が米国スタンフォード大学において、米国側のグループと今後の方針について打合せを行った。
上記の活動の結果、平成8年度には本格的に詳細なデータ解析が着手され、極冠域において複数の種類の観測器による均質な多点観測データが取得できる、というAGOの特徴が発揮された新たな知見が次々と得られている。特に注目に値するのは、昼側磁気圏で観測される磁気インパルス現象(MIE)とPc1バーストとの関係である。平成8年2月及び3月に観測されたAGOのサーチコイル磁力計及びフラックスゲート磁力計のデータを解析した結果、Pc1バーストがMIEの発生に伴って観測されること、MIEの発生領域は非常に狭いが、Pc1バーストはそこから他の広い領域に伝搬していくこと等が明らかになった。この現象については現在、米国ベル研究所のLanzerotti博士との密接な協力のもとに研究が進められている。またEngebretson教授はこの現象がELF-VIF波動とも深い関係のあることを示唆している。
平成8年度のオペレーションによってAGOの6カ所すべてのステーションで観測が開始された。今後多点観測の有効性を活かした本格的な相関解析が進み、極冠域現象にタイする理解が飛躍的に進展することが期待される。本研究グループは特にAGOと衛星、レーダーとの共同観測にも注目しており、今後研究を展開する予定である。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] J.L.Cameron,W.J.Hughes,R.L.Arnoldy,H.Fukunishi: "Conujugate and multistation studies of Pc1 and 2 emissions at very high latitudes" EOS. 76-46-520. (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Wolfe,R.L.Amoldy,H.Fukunishi: "Studies of simultaneous enhancement of hydromagnetic waves as observed in the Antarctic" EOS. 76-17-246. (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤光輝、福西 浩: "南極AGOネットで観測されたPc1脈動現象のスペクトル構造" Abstracts for 100th SGEPSS Fall Meeting. B21. 39 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sato,H.Fukunishi,L.J.Lanzerotti: "Magnetiv impulse events and associated Pc1 bursts observed by U.S.AGO network" EOS (Abstracts for AGU Fall Meeting). addition. 12A-13 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fukunishi,Y.Takahashi,M.Kubota,et.al.: "Elves : lightning-induced transient luminous events in the lower ionosphere" Geophysical Research Letters. 23. 2157-2160 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.L.Cameron, W.J.Hughes, R.L.Armoldy, H.Fukunishi: "Conujugate and multistation studies of Pc1 and 2 emissions at very high latitudes" EOS. 76-46-520. (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Wolfe, R.L.Amoldy, F.Fukunishi: "Studies of simultaneous enhancement of hydromagnetic waves as observed in the Antarctic" EOS. 76-14-246. (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sato, H.Fukunishi: "Sepctral structures of Pc1 pulsations observed by the U.S.AGO network in Antarctica" Abstracts for 100th SGEPSS Fall Meeting. B21. 39 (1995)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sato, H.Fukunishi, L.J.Lanzerotti: "Magnetic impulse events and associeated Pc1 bursts observed by U.S.AGO network" EOS (Abstracts for AGU Fall Meeting). addition. 12A-13 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fukunishi, Y.Takahashi, M.Kubota, et al.: "Elves : lightning-induced transient luminous events in the lower ionosphere" Geophysical Research Letters. 23. 2157-2160 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.L.Cameron,W.J.Hughes,R.L.Arnoldy,H.Fukunishi: "Conujugate and multistation studies of Pcl and 2 emissions at very high latitudes" EOS. 76-46-520. (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] A.Wolfe,R.L.Amoldy,H.Fukunishi: "Studies of simultaneous enhancement of hydromagnetic waves as observed in the Antarctic" EOS. 76-17-246. (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤光輝、福西浩: "南極AGOネットで観測されたPcl脈動現象のスペクトル構造" Abstracts for 100th SGEPSS Fall Meeting. B21. 39 (1995)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sato,H.Fukunishi,L.J.Lanzerotti: "Magnetic impulse events and associated Pcl bursts observed by U. S. AGO network" EOS (Abstracts for AGU Fall Meeting). addition. 12A-13 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Fukunishi,Y.Takahashi,M.Kubota,et al.: "Elves : lightning-induced transient luminous events in the lower ionosphere" Geophysical Research Letters. 23. 2157-2160 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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