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電離圏プラズマ高速フローチャネルとそのインターフェースにおける時間空間発展

研究課題

研究課題/領域番号 15K05300
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 超高層物理学
研究機関京都大学

研究代表者

田口 聡  京都大学, 理学研究科, 教授 (80251718)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード電離圏 / 極域 / プラズマフロー / 中性大気質量密度異常 / オーロラ / カスプ / 中性大気
研究成果の概要

地球の高緯度電離圏に存在する大規模なプラズマの流れの中には,局所的に狭いチャネルとなって高速の流れが生じている領域,プラズマフローチャネルが数多く存在している.本研究では,まず,複数の観測装置からの貴重な同時観測のデータをもとに,フローチャネルの時間変動と空間構造に関する性質を明らかにした.次いで,シミュレーションを通して,フローチャネル領域にしばしば見られる中性大気質量密度異常の現象について,速いイオンの流れに伴うジュール加熱の上昇よりむしろ,速い流れの領域に磁気圏から降下している 100 eV 程度の低いエネルギーの電子による加熱過程が重要な役割を果たしていることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

高緯度電離圏のフローチャネル領域にほぼ一致するように中性大気の質量密度の異常な上昇が観測されている.そのような領域を人工衛星が飛ぶと,質量密度上昇に応じて抗力を受けるため,時として軌道を著しく変えられ,衛星寿命が縮むことさえある.このような重要な現象ではあるが,これまでどのような物理過程がどの程度効いているのかは明らかになっていなかった.フローチャネル領域に磁気圏から降り注いでいる比較的低いエネルギーの電子による加熱過程が重要な役割を果たしていることを示したことに意義がある.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Horizontal profile of a moving red line cusp aurora2017

    • 著者名/発表者名
      Taguchi, S., Y. Chiba, K. Hosokawa, and Y. Ogawa
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 123 号: 3 ページ: 3509-3525

    • DOI

      10.1002/2016ja023115

    • NAID

      120006373892

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] オーロラ領域における中性大気質量密度メソスケール変動特性2019

    • 著者名/発表者名
      大井川智一, 品川裕之, 田口聡
    • 学会等名
      2018年度EISCAT研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] EISCAT measurements of temperature and flow around small-scale auroral arcs observed by ALIS cameras2019

    • 著者名/発表者名
      長房勇之介, Tima Sergienko, 田口聡, Urban Brandstrom, 山内正敏
    • 学会等名
      2018年度EISCAT研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Red line aurora in the dayside cusp for northward IMF2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Taguchi, Yushin Oda, Keisuke Hosokawa
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristic distance between mesoscale auroral brightenings along the equatorward boundary of the cusp2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kose, Satoshi Taguchi, Keisuke Hosokawa
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Plasma flow enhancements preceding a large-scale moving cusp aurora2018

    • 著者名/発表者名
      Yunosuke Nagafusa, Satoshi Taguchi, Yasunobu Ogawa, Keisuke Hosokawa
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial structures of polar rain during the period of poleward moving cusp auroras2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Takasu, Satoshi Taguchi, Yushin Oda, Keisuke Hosokawa
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 極域熱圏-電離圏ダイナミクスの局所モデリング2018

    • 著者名/発表者名
      大井川智一, 品川裕之, 田口聡
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] オーロラ加熱領域における熱圏中性大気変動数値モデリング2018

    • 著者名/発表者名
      大井川智一, 品川裕之, 田口聡
    • 学会等名
      平成30年度中間圏・熱圏・電離圏研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Electron precipitation spots in the cusp and equatorward expansion of aurora beyond the cusp2018

    • 著者名/発表者名
      田口聡, 高須浩平, 細川敬祐
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Highly structured FACs near the poleward boundary of the duskside Region 1 during quiet conditions2018

    • 著者名/発表者名
      横山佳弘, 田口聡, 家森俊彦, 細川敬祐
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カスプの赤道側境界に沿うオーロラ増光スポット間の特性距離2018

    • 著者名/発表者名
      小瀬智史, 田口聡, 細川敬祐
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 動くメソスケールカスプオーロラに伴うプラズマ速度プロファイル2018

    • 著者名/発表者名
      長房勇之介, 田口聡, 小川泰信, 細川敬祐
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大規模な動くカスプオーロラに先行するプラズマの流れの増速:EISCAT特別観測の結果2018

    • 著者名/発表者名
      長房勇之介,田口聡,小川泰信,細川敬祐
    • 学会等名
      EISCAT研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 低高度カスプにおけるプラズマのダイナミクスの最近の進展2018

    • 著者名/発表者名
      田口聡
    • 学会等名
      ISEE研究集会:極域電離圏における電離大気流出現象のメカニズム解明に向けた戦略的観測計画
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 北向きIMF時のカスプ電子オーロラの太陽風速度依存性2018

    • 著者名/発表者名
      田口聡,織田優心,細川敬祐
    • 学会等名
      磁気圏ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal variations of the electron precipitation producing moving cusp aurora2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Taguchi, Keisuke Hosokawa, Yasunobu Ogawa
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous existence of the cusp aurora and polar cap arcs during northward IMF2017

    • 著者名/発表者名
      Yushin Oda, Satoshi Taguchi, Keisuke Hosokawa
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Imbalance between the electron and ion precipitations in the cusp for northward IMF2017

    • 著者名/発表者名
      織田優心,田口聡,細川敬祐
    • 学会等名
      第142回 地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カスプの赤道側境界におけるメソスケールのオーロラ増光の経度分布特性2017

    • 著者名/発表者名
      小瀬智史, 田口聡,細川敬祐
    • 学会等名
      第142回 地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ対流に直交する方向に伝搬する沿磁力線加速領域2017

    • 著者名/発表者名
      大井川智一,田口聡
    • 学会等名
      第142回 地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] リコネクションした磁力線に沿うカスプ電子降下の成長と減衰2017

    • 著者名/発表者名
      田口聡,細川敬祐,小川泰信
    • 学会等名
      第142回 地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Plasma Flow in the North-South Aligned Auroral Region Equatorward of the Dayside Auroral Oval2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Taguchi, Keisuke Hosokawa, Yasunobu Ogawa
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 巨大な動くカスプオーロラのEISCAT観測2017

    • 著者名/発表者名
      田口聡,細川敬祐,小川泰信
    • 学会等名
      2016年度EISCAT研究集会
    • 発表場所
      国立極地研究所(東京都・立川市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 動く red line カスプオーロラの水平プロファイル2016

    • 著者名/発表者名
      田口聡,細川敬祐,小川泰信
    • 学会等名
      第140回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] オーロラオーバルの分岐現象の空間分布特性2016

    • 著者名/発表者名
      宮本正輝,田口聡
    • 学会等名
      第140回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] カスプ領域のサイエンス2016

    • 著者名/発表者名
      田口聡
    • 学会等名
      平成28年度磁気圏・電離圏シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所相模原キャンパス(神奈川県・相模原市)
    • 年月日
      2016-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stable sun-alingned arcs equatorward of the cusp2016

    • 著者名/発表者名
      S. Taguchi, K. Hosokawa, and Y. Ogawa
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2016
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 南向きIMF時に見られる夜側オーロラオーバルの昼間側への分岐現象2016

    • 著者名/発表者名
      宮本正輝,田口聡
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 逆転型対流に関連した漂うカスプオーロラスポット2016

    • 著者名/発表者名
      織田優心,田口聡,細川敬祐
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] カスプの赤道側の安定したSun-alignedオーロラアーク: 全天イメージャーとEISCATの同時観測2016

    • 著者名/発表者名
      田口聡,細川敬祐,小川泰信
    • 学会等名
      EISCAT研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] カスプF領域における鋭いプラズマ密度構造の生成2015

    • 著者名/発表者名
      田口聡,岡野雄一
    • 学会等名
      平成27年度電気通信大学 宇宙・電磁環境研究センター研究集会
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都・調布市)
    • 年月日
      2015-12-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Postnoon auroral spots の特性2015

    • 著者名/発表者名
      辻本洋平,田口聡,細川敬祐,小川泰信
    • 学会等名
      第138回 地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      東京大学理学部(東京都・文京区)
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] スーパーストーム時におけるポーラーキャップの磁束変動特性2015

    • 著者名/発表者名
      宮本正輝,田口聡
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 真昼過ぎオーロラスポットと極向きにドリフトする複数のアーク2015

    • 著者名/発表者名
      辻本洋平,田口聡,細川敬祐,小川泰信
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Cusp aurora as a backward-elongated image of the moving region of electron precipitation2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Taguchi, Yasunaga Chiba, Keisuke Hosokawa, and Yasunobu Ogawa
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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