| 研究課題/領域番号 |
12640432
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
超高層物理学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
上出 洋介 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (60113099)
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| 研究分担者 |
増田 智 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (10262916)
品川 裕之 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教授 (00262915)
荻野 竜樹 (荻野 瀧樹) 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (00109274)
小島 正宜 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (70023687)
西谷 望 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (10218159)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 太陽風 / 地球磁気圏 / 磁気嵐 / サブストーム / 環電流 / 地磁気変動 / 地磁気指数 / 電離圏 |
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| 研究概要 |
S-RAMPプロジェクトの一環として、太陽/地球環境擾乱現象の予報に向けて、太陽地球間の電磁場/プラズマダイナミックスについて基礎理解を得ることを目的とした。リアルタイム予報を目指し、太陽風と磁気嵐/サブストーム発生の関係を調べ、擾乱現象の発生メカニズム解明に向けてのヒントを見つけることと、予報スキムを作成することを実際上のゴールとした。2年間の本研究を通して得られた諸事項は、次のようにまとめることができる。
1.太陽風のリアルタイムデータを用いて磁気嵐発生を予報するには、本研究で2つのアルゴリズムを提案する。ひとつは環電流の強度を表すDst指数を、経験則によって計算すること、もうひとつはMHDモデルを走らせ、極冠域の電位を計算することである。いずれの方法も、本研究で定量的テスト済みである。
2.宇宙天気の長期予報として、地磁気活動の季節変動をとりあげた。磁気嵐の半年周期(春秋に最大、夏冬に最小)の変動は、従来から知られているRussell-McPherron効果ではなく、太陽風の速度ベクトルと地球磁場双極子の角度が最大になる影響が効果的であるこいとを発見した。
3.地上磁場の準リアルタイムデータを用いて、電離層電位、電流分布を計算するスキームの実行した。まず、リアルタイム磁場のデータを世界の磁場観測所チェーンから取り入れるための交渉から始め、ロシア地区以外のほとんどのデータを確保できる見通しをつけた。そして、米国にある国立地球物理データセンターを経由して、当研究所のGEDASシステム(太陽地球環境データ解析システム)に、ほぼリアルタイムで導入できるようになった。当研究所で開発された地上磁場データ逆計算法KRM法とAMIE法を組み合わせ、汎世界的グローバル電位分布と、局所的電位分布を繋げた。これは、磁場観測所の世界分布が非一様なため、そのままKRM法を適用しても、観測所が密な領域の微細構造が鏡像として疎な領域に表れ、非現実的な計算結果しか期待できないことによる。一方、観測所の分布が疎な領域には、経験的電位分布をAMIE法とともに適用し、汎世界的電位分布を推定することに使う。こうして得られた電位値を局所的領域(たとえば、北米)の境界について指定し、その局所領域にKRM法を適用した。これらの2ステップの計算をリアルタイムで行なうアルゴリズムをほぼ完成させた。
4.S-RAMPプロジェクトでは、宇宙天気(大磁気嵐)の予報にも力点をおいている。本研究で得られた基礎知識を、通信総合研究所での宇宙天気予報アルゴリズムに導入するテストも行なっている。
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