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南北極冠域の地磁気・オーロラ観測による磁気圏境界現象の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12573007
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分海外学術
研究分野 超高層物理学
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 坂野井 健  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80271857)
高橋 幸弘  東北大学, 大学院・理学研究科, 講師 (50236329)
岡野 章一  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10004483)
田口 真  国立極地研究所, 助教授 (70236404)
山岸 久雄  国立極地研究所, 助教授 (20132714)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2002年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
2001年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2000年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワードAGO / 磁気圏境界 / 地磁気 / 脈動 / インパルス / MIE / 太陽風 / 不連続面 / Magnetic Impulse Event / Treveling Convection Vortex / プロトンオーロラ / 沿磁力線電流 / カスプ / 太陽風不連続 / 昼側磁気圏 / 磁力計ネットワーク / 極冠域 / オーロラ / 南極無人観測所 / プロトンホロラ / 磁気インパルス現象
研究概要

磁気圏境界領域から流入する太陽風エネルギーと地球磁気圏の相互作用を解明する目的で、米国が南極大陸内陸高原部の6ヶ所に設置した無人観測所(AGO)でのサーチコイル磁力計による地磁気脈動観測とAGO観測所の共役点での全天イメージャーによるオーロラ観測を実施し、AGOによるオーロラ、地磁気、電離層吸収、VLF電波の各データ、および南極昭和基地大型短波レーダーのデータと、衛星による太陽風及び太陽活動データと併せた総合的解析を行い、以下の成果を得た。1)磁力計ネットワークを用いて3次元的な電流系を求める手法を新たに開発し、南北半球で共役に太陽方向へ移動するTCV(移動性対流渦)現象を発見し、その磁気圏物理学的な多面性を明らかにした。大振幅のTCV現象数例に関して起源となる太陽風構造の性質を詳細に調べた結果、通常よりも大きく傾き、かつ内向きの電場を持つ太陽風接線不連続(TD)が磁気圏を掃引する際にTCVが発生する様相を明らかにした。2)TCV通過に伴う過渡的な電離圏擾乱生成を発見し、3次元電流系とオーロラ降り込みによる電離圏F層プラズマ不安定の非線形成長が、その発生原因であることが示した。3)ウェーブレット変換を用いたMIEの自動検出と、圧力平衡を考慮したTDの自動検出手法を開発し、MIE(磁気インパルス現象)とTDの発生率が相関を持って季節変動することを発見した。4)TDの磁気圏到達時間を1つの太陽風モニターのみから正確に計算する手法を新たに開発し、TCVが本質的に太陽風起源であることを統計的に明らかにした。5)磁気圏電離圏の結合過程を伝送線回路モデルで表現し、南北半球の共役性を考慮した、定量的なTCV現象のモデル化に成功した。6)TCV現象に伴う電流発生の仕組みを定量的に理解するため、3次元MHDシミュレーションを行い、典型的なTCV現象を再現することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書

研究成果

(27件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] Shiokawa, K., W.Baumjohann, G.Haerendel, H.Fukunishi: "High-and low-latitude observations of adiabatic parameters associated with auroral electron acceleration"J. Geophys. Res. 105・A2. 2541-2550 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yoshida, S.Watanabe, H.Fukunishi, T.Sakanoi 他7名: "Coordinated Akebono and EISCAT observations of suprathermal ion outflows in the nightside inverted-V region"J. Atmos. Solar-Terr. Phys.. 62. 449-465 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takahashi, H.Fukunishi: "The dynamics of theproton aurora in auroral breakup events"J. Geophys. Res.. 106・A1. 451-463 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukunishi, H., R.Kataoka, 他3名: "Diagnosis of Magnetospheric Boundary Processes Using MIE-related Pc 1 Wave"EOS Trans.. F1025 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoaka, R., H.Fukunishi, 他8名: "Magnetic Impulse Events: A multi event study of extended ground and space observations"EOS Trans.. F1003 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka, R.: "Magnetic Impulse Event: A detailed case study of extended ground and space observations"J. Geophys. Res.. 106・A11. 25873-25889 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka, R.: "Model calculation of global magnetic disturbances due to magnetic impulse events"EOS Trans.. 82・47. F1057 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka, R., H.Fukunishi, K.Hosokawa, H.Fujiwara, A.S.Yukimatu, N.Sato, Y.K.: "Transient production of F region irregularities associated with TCV passage"Ann. Geophys.. (in press). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka, R., H.Fukunishi, L.J.Lanzerotti, T.J.Rosenberg, et al.: "Traveling convection vortices induced by solar wind tangential discontinuities"J. Geophys. Res.. 107・A12. 1455 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiokawa, K., W. Baumjohann, G. Haerendel, and H. Fukunishi: "High and low-latitude observations of adiabtic parameters associated witch auroral electron acceleration"J. Geophys. Bes. 105, A 12. 245l-255O (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshida, N., S. Watanabe, H. Fukunishi, T. Sakanoi et al.: "Coordinated Akebono and EISCAT observations of suprathermal ion outflows in the nightside inverted-V region"J. Atmos. Solar-Tcerr. Phys.. 62. 449-465 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, Y. and H.Fukunishi: "The dynamics of theproton aurora in auroral breakup events"J. Geophys. Res.. 106, A1. 451-463 (2001)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fukunishi,H., R.Kataoka, et al.: "Diagnosis of Magnetospheric Boundary Processes Using MIE-related Pc 1 Wave"EOS Trans.. F1025 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka, R., H. Fukunishi,et al.: "Magnetic Impulse Events: A multi event study of extended ground and space observations"EOS Trans.. F1003 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka, R.: "Magnetic Impulse Event: A deltailed case stucJy of extended ground and space observation"J. Geophys. Res.. 106. A11. 25873-25889 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka, R.: "Model calculation of global magnetic disturbances due to magnetic impulse events"EOS Trans.. 82, 47. F1057 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka. R., H.Fukunishi, K. Hosokawa, H. Fujiwara, A.S. Yukimatu, N. Sato, and Y.K. Tung: "Transient production of F-region irregularities associated with TCV passage"Ann. Geojchys.. in press. (2003)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka. R., H. Fukunishi, L. J. Lanzerotti, T. J. Rosenberg, et al.: "Traveling convection vortjeces induced by solar wind tangential discontinuities"J. Geophys. Res.. 107, A12. 1455 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka, R., H.Fukunishi, K.Hosokawa, H.Fujiwara, A.S.Yukimatu, N.Sato, Y.K.Tung: "Transient production of F region irregularities associated with TCV passage"Ann.Geophys.. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kataoka, R., H.Fukunishi, L.J.Lanzerotti, T.J.Rosenberg, et al.: "Traveling convection vortices induced by solar wind tangential discontinuities"J.Geophys.Res.. 107・A12. 1455 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ryuho Kataoka: "Magnetic Impulse Event : A detailed case study of extended ground and space observations"Journal of Geophysical Research. 106・A11. 25873-25889 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ryuho Kataoka: "Model calculation of global magnetic disturbances due to magnetic impulse events"EOS Transaction, American Geophysical Union. 82・47. F1057-F1057 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shiokawa,K.,W.Baumjohann,G.Haerendel,H.Fukunishi,: "High-and low-latitude observations of adiabatic parameters associated with auroral electron acceleration"Journal of Geophysical Research. 105・A2. 2541-2550 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Yoshida,S.Watanabe,H.Fukunishi,T.Sakanoi 他7名: "Coordinated Akebono and EISCAT observations of suprathermalion outflows in the nightside inverted-V region"Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 62. 449-465 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Takahashi and H.Fukunishi: "The dynamics of the proton aurora in auroral breakup events"Journal of Geophysical Research. 106・A1. 45-63 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Fukunishi,R.Kataoka, 他3名: "Diagnosis of Magnetospheric Boundary Processes Using MIE-related Pc I Waves"EOS Trans.. F1025 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kataoka,R.,H.Fukunshi, 他8名: "Magnetic Impulse Events : A multi event study of extended ground and space observations"EOS Trans.. F1003 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-03-31   更新日: 2016-04-21  

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