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北極域における中層大気・熱圏の力学的結合

研究課題

研究課題/領域番号 11208205
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関国立極地研究所

研究代表者

麻生 武彦  国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (10026255)

研究分担者 岡野 章一  東北大学, 理学研究科, 教授 (10004483)
藤井 良一  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (00132712)
前田 佐和子  京都女子大学, 現代社会学部, 教授 (00199613)
野澤 悟徳  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教授 (60212130)
三好 勉信  九州大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20243884)
佐藤 夏雄  国立極地研究所, 情報科学センター, 教授 (50132709)
江尻 全機  国立極地研究所, 研究系, 教授 (30013692)
佐藤 薫  国立極地研究所, 北極圏環境研究センター, 助教授 (90251496)
小川 忠彦  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (60271607)
研究期間 (年度) 1999 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
67,800千円 (直接経費: 67,800千円)
2004年度: 6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
2003年度: 16,300千円 (直接経費: 16,300千円)
2002年度: 10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2001年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
2000年度: 18,200千円 (直接経費: 18,200千円)
1999年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
キーワードEISCATレーダー / 大気光・オーロラ光学観測 / 流星レーダー / 大気潮汐波・重力波 / 中層大気 / 電磁圏ダイナミックス / オーロラ大気光トモグラフィ / 数値モデリング / 衛星同時観測 / 電磁気圏ダイナミックス / 夜光トモグラフィ / オーロラトモグラフィ
研究概要

最終年度におけるそれぞれのサブテーマの実績概要は以下のとおりである
1.EISCATレーダーによる極域電磁圏熱圏大気ダイナミックスに関しては2003年11月11日から19日における8日間のキャンペーンデータ等をもとに、流星レーダー等との比較、イオン温度からの中性温度の導出における定量的な誤差評価、中性温度における大気潮汐成分の解析検討、F層イオン温度の緯度分布と電離層等価電流の分布の比較による両者の密接な関連の解明等を行った さらに下部熱圏における大気ダイナミクスの理解のため、EISCATキャンペーン観測データ解析から準2日波、大気潮汐波、平均風の高度変動および緯度変動、イオンドラッグ加速度、コリオリ加速度、および全加速度の導出とそれらの比較を通してのイオンドラッグの重要性の吟味等を行った。またオーロラ粒子エネルギー導出のための4波長フォトメータ観測をトロムソにて実施し、電子密度高度分布をEISCAT観測データと比較した
2.流星レーダーによる極域中間圏・下部熱圏大気ダイナミックス観測ではスバルバールでの4年余の連続観測により、極域大気潮汐波クライマトロジーの解明を行うとともに、トロムソ流星レーダー、EISCATレーダー、MFレーダーとの観測値の直接比較、NSMRレーダーとの比較による大気潮汐波モードの解明、高エコー率を利用しての大気重力波の水辺伝播方向解析と平均流とのかかわり、運動量輸送等について検討した
3.HFレーダーによる極域電磁気圏・熱圏ダイナミックスの観測については、EISCATヒーティング装置を用いたSuperDARN CUTLASSレーダーとの共同実験により周期の異なる地磁気脈動の励起伝播について興味ある結果を得た
4.オーロラ夜光スペクロトグラフによる極冠域オーロラ・夜光の観測では、酸素原子発光および酸素イオン輝線発光と、ESRによる電離層の電子温度・密度、イオン温度、イオン速度の同時観測データから、低エネルギー電子降下時に磁力線に沿った速度数100m/sのイオン上昇流が発生することを定量的に明らかにした。
5.ALISによるオーロラ・大気光トモグラフィ観測では、ヒーティングとの同時観測、しし座流星群の光学観測などが試みられたほか、先端的逆問題手法のトモグラフィー解析への応用研究を始めた
6.数値モデリングと総合解析においては中間圏・熱圏下部における半日潮汐波の日々変動について、大気大循環モデルによる数値シミュレーションにより調べた。特に、下層大気変動が、中間圏・熱圏下部の半日潮汐波に及ぼす影響および太陽放射量の日々変動(F10.7の日々変動)が熱圏の大気潮汐波に及ぼす影響を調べた。また流星レーダーで見出された12時間周期付近のスペクトル等についてもモデルによる検討を行った

報告書

(6件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 文献書誌 (31件)

  • [雑誌論文] Comparative study of the high-latitude E-region ion and neutral temperatures in the polar cap and the auroral region derived from the EISCAT radar observations2005

    • 著者名/発表者名
      Maeda, S., S.Nozawa, H.Fujiwara
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Quiet time mid-latitude trough : influence of convection, field-aligned currents and proton precipitation2005

    • 著者名/発表者名
      Nilsson, H., T.I.Sergienko, Y.Ebihara, M.Yamauchi
    • 雑誌名

      Ann.Geophys. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A comparison of MLT neutral winds as determined by meteor and middle frequency radar at 70°N2005

    • 著者名/発表者名
      Hall, C.M., T.Aso, M.Tsutsumi, S.Nozawa, A.H.Manson, C.E.Meek
    • 雑誌名

      Radio Sci. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A comparison of meteor and middle frequency radar kilometer scale MLT dynamics at 70°N2005

    • 著者名/発表者名
      Hall, C.M., T.Aso, M.Tsutsumi, S.Nozawa, C.E.Meek, A.H.Manson
    • 雑誌名

      J.Atmos.Solar-Terr.Phys. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Long term MF radar meteor wind observation at Syowa (69N,39E), Antarctica, and its comparison with simultaneous spaced antenna winds2005

    • 著者名/発表者名
      Tsutsumi, M., T.Aso
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation of high energy tail of elctron distribution function2004

    • 著者名/発表者名
      Gustavsson, B., T.Sergienko, I.Haggstrom, F.Honary, T.Aso
    • 雑誌名

      Adv. Polar Upper Atmos.Res. 18

      ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-instrument derivation of 90 km temperatures over Svalbard (78°N16°E)2004

    • 著者名/発表者名
      Hall, C.M., T.Aso, M.Tsutsumi, J.Hoffner, J.Sigernes
    • 雑誌名

      Radio Sci. 39

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Interferometric meteor radar phase calibration using meteor echoes2004

    • 著者名/発表者名
      Holdsworth, D.A., M.Tsutsumi, I.M.Reid, T.Nakamura, T.Tsuda
    • 雑誌名

      Radio Sci. 39

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Auroral O+ 732/733 nm emission and its relation to ion upflow2004

    • 著者名/発表者名
      Koizumi, N., S.Okano, T.Sakanoi, M.Taguchi, T.Aso
    • 雑誌名

      Adv. Polar Upper Atmos.Res. 18

      ページ: 96-104

    • NAID

      110000990702

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Day-to-day variation of migrating semidiurnal tide simulated by a general circulation model2004

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., H.Fujiwara
    • 雑誌名

      Adv. Polar Upper Atmos.Res. 18

      ページ: 87-95

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Arctic and Antarctic polar mesosphere summer echoes observed with oblique incidence HF radars : analysis using simultaneous MF and VHF radar data2004

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, T., S.Nozawa, M.Tsutsumi, N.F.Arnold, N.Nishitani, N.Sato, A.S.Yukimatu
    • 雑誌名

      Ann.Geophys. 22(12)

      ページ: 4049-4059

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Summer-winter dependences of day-night differences in the ion temperature in the polar upper F region2004

    • 著者名/発表者名
      Oyama, S., C.Lathuillere, S.Maeda, B.J.Watkins
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Lett 31

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Hall, C.M., T.Aso, A.H.Manson, C.E.Meek, S.Nozawa, M.Tsutsumi: "High latitude mesopheric mean winds : A comparison between Tromsoe(69N) and Svalbard(78N)"J.Geophys.Res.. 108(D19). ACL 6-1-ACL 6-12 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Milan, S.E., M.Lester, N.Sato: "Multi-frequency observations of E region HF radar aurora"Ann.Geophysicae. 21. 761-777 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nozawa, S., H.Iwahashi, A.Brekke, C.M.Hall, C.Meek, A.Manson, S.Oyama, Y.Murayama, R.Fujii: "The quasi 2-day wave observed in the polar mesosphere : Comparison of the characteristics observed at Tromso and Poker Flat"J.Geophys.Res.. 108(D24). ACL 1-1-ACL 1-10 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miyoshi, Y., H.Fujiwara: "Day-to-day variations of migrating diurnal tide simulated by a GCM from the ground surface to the exobase"Geophys.Res.Lett.. 30(15). ASC 3-1-ASC 3-4 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Okano, S., N.Koizumi, T.Sakanoi, T.Aso: "Observation of auroral OII emission with an all-sky spectrograph at Longyearbyen"Proc 30^<th> Annual European Meeting on Atmospheric Studies by Optical Methods. 14-18 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Oyama, S., S.Nozawa, S.Maeda, Y.Murayama, R.Fujii, H.Shinagawa: "Field-aligned ion motions in the polar E-F transition region : Mean characteristics"J.Geophys.Res.. 108(A8). 1334-1343 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Wu, Q., T.K.Kileen, S.Nozawa, D.McEwen, W.Guo, S.C.Solomon: "Observations ofmesospheric neutral wind 12-hour wave in the Northern Polar Cap"J.Atm.Sol-Terr.Phys.. 65. 971-978 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Gustavsson, B., Brandstrom, B.U.E., Steen, A., Sergienko, T., Leyser, T.B., Rietveld, M.T., Aso, T., Ejiri, M.: "Nearly simultaneous images of HF-pump enhanced airglow at 6300 A and 5577 A"Geophys.Res.Letters. 29(24). 73-1-73-4 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hall, C.M., T.Aso, M.Tsutsumi: "An examination of high latitude upper mesosphere dynamic stability using the Nippon/Norway Svalbard Meteor Radar"Geophysical Research Letters. 29(8). 121-1-121-3 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hall, C.M., B.O.Husoy, T.Aso, M.Tsutsumi: "The Nippon/Norway Svalbard Meteor Radar : First results of small-scale structure observations"Chinese J.Polar Science. 13(1). 47-54 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nozawa, S., A.Brekke, A.Manson, C.Hall, C.Meek, K.Morise, S.Oyama, K.Dobashi, R.Fujii: "A comparison study of the auroral E region neutral winds derives by the EISCAT UHF radar and the Tromso MF radar"J.Geophys.Res.. 107. SIA29-1-SIA29-20 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sato, T.J.Dunkerton: "Layered structure associated with low potential vorticity near tropopause seen in high-resolution radio sonde over Japan"J.Atmos.Sci.. 59(19). 2782-2800 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Sessai Yukimatu, Masaki Tsutumi: "A new SuperDARN meteor wind measurement : Raw time series analysis method of and its application to mesopause region dynamics"Geophys.Res.Lett.. 29. 42-1-42-4 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Gustavsson, B., T.Sergienko, M.T.Rietveld, F.Honary, A.Steen, B.U.E.Braendstroein, T.B.Leyser, A.Aruliah, T.Aso, M.Ejiri, S.Marple: "First tomographic estimate of volume distribution of HF-pump enhanced airglow emission"J. Geophys. Res. Space Physics. 106(A12). 29,105-29,123 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] C.M.Hall, T.Aso, M.Tsutsumi: "An examination of high latitude upper mesosphere dynamic stability using the Nippon / Norway Svalbard Meteor Radar"Geophysical Research Letters. 29(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Aso, T.: "A study on the Arctic Upper-atmospheric tide by EISCAT radar -Recent results and prospects-"Mem. National Institute of Polar Research, Spec. Issue. 54. 43-48 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Fujii, R, S.Oyama, S.C.Buchert, S.Nozawa, N.Matuura: "Field-aligned ion Motions in the E and F regions"J. Geophys. Res.,. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamamori, K.Sato: "An energy source of medium-scale tropopausal waves"Mon. Wea. Rev.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa, T., N.Nishitani, N.Sato, H.Yamagishi, A.S.Yukimatu: "Upper mesosphere echoes detected with Antarctic Syowa HF radar"Geophys. Res. Lett.. 29(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Aso,T.: "Penetration of the non-migrating atmospheric diumal tide into polar latitudes"Adv.Polar Upper Atmos.Res.. 14. 138-145 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Aso,T.,Steen,U.Br ndstr m,B.Gustavsson,A.Urashima and M.Ejiri: "ALIS,a state-of-the art optical observation network for the exploration of polar atmospheric processes.."Adv.Space Res.,.. 24(6). 917-924 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hall,C.M and T.Aso,: "Identification of possible ion-drag induces neutral instability in the lower thermosphere over Svalbard,,2000."Earth, Planets and Space. 52. 639-643 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa,T,S.C.Buchert,N.Nishitani,N.Sato,and M.Lester,: "Plasma Density Suppression Process Around the Cusp Revealed by Simultaneous, CUTLASS and EISCAT Svalbard Radar Observations,.."J.Geophys.Res.. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Sato,K.,: "Sources of gravity waves in the polar middle atmosphere."Adv.Polar Upper Atmos.Res.. 14. 233-240 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Gustavsson.B.,T.Sergienko,M.T.Rietveld,F.Honary,A.Steen,B.U.E.Br-dstr-m,T.B.Leyser,A.Arulia,T.Aso,M.Ejiri,and S.Marple,: "First tomographic estimate of volume distribution of HF-pump enhanced airglow emission,"J.Geophys.Res.. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hall,C. and T.Aso: "Mesospheric velocities and buoyancy subrange spectral slopes determined over Svalbard by ESR"Geophys.Res.Lett.. 26(12). 1685-1688 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Aso,T.,A.van Eyken,and P.J.S.Williams: "EISCAT Svalbard radarderiver tidal features in the lower thermosphere as compared with the numerical modeling ATM2"Adv.Polar Upper Atmos.Res.. 13. 48-56 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Braendstroem,B.U.E.,T.B.Leyser,A.A.Steen,M.T.Rietveld,B.Gustavsson,T.Aso,and M.Ejiri: "Unambiguous evidence of HF pump-enhanced airglow at auroral latitudes"Geophys.Res.Lett.. 26(23). 3561-3564 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ejiri,M.,T.Aso,M.Okada,M.Tsutsumi,M.Taguchi,N.Sato and S.Okano: "Japanese research project on arctic and antarctic observations of the middle atmosphere"Adv.Space Res.. 24(12). 1689-1692 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Sato,N.,T.Nagato, and Th.Saemundsson: "Extremely periodeic pulsating aurora observed near L=6:A new type pulsting aurora"Adv.Polar Upper Atmos.Res.. 13. 57-66 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Ogawa,T.,S.C.Buchert, N.Nishitani,N.Sato, and M.Lester: "Ionosphere Around the Cusp on February 1, 1998 Observed with the Super DARN and EISCAT ESR Radars"Proc.Super DARN Annual Meeting. 30.1-30.4 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2018-03-28  

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