大気プラズマ結合過程の研究 ー日米共同実験ー

• 研究課題/領域番号: 15K05303
• 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: 北海道情報大学
• 研究代表者: 渡部 重十 北海道情報大学, 経営情報学部, 教授 (90271577)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 地球惑星大気プラズマ / 電離圏 / 熱圏 / プラズマ圏 / 大気プラズマモデリング / 大気プラズマ結合 / 磁気圏 / 電磁流体力学方程式 / 人工知能 / 地球惑星大気 / 地球惑星電離圏 / プラズマ / ロケット実験 / 大気 / 熱圏下部 / 電離層 / サウンディングロケット

研究成果の概要

ロケット実験で得られた大気プラズマ結合過程の新たな発見は高度100km付近における～100m/sの大気の流れである。この高速風は90kmから130kmの領域に存在し高度100km付近に存在するダイナモ領域を含んでいる。さらに、この高速風に小さなスケールの風速変動が混在していた。高度100km付近に存在している大気重力波を直接観測したものと考えている。
これらの発見と知見を基に地球惑星大気プラズマモデルを開発した。地球惑星大気プラズマモデルは電磁流体力学方程式を用いた物理モデル、経験モデル、人工知能(AI)モデルとして構築した。

研究成果

• [雑誌論文] Venus looks different from day to night across wavelengths: morphology from Akatsuki multispectral images (2018)
  • 著者名/発表者名: Sanjay S. Limaye, Shigeto Watanabe, Atsushi Yamazaki, Manabu Yamada, Takehiko Satoh, Masato Nakamura, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Takeshi Imamura, Toru Kouyama, Yeon Joo Lee, Takeshi Horinouchi, Javier Peralta, Naomoto Iwagami, George L. Hashimoto, Seiko Takagi, Shoko Ohtsuki, Shin-ya Murakami et al.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 70 号: 1 ページ: 1-38
  • DOI: 10.1186/s40623-018-0789-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Overview of Akatsuki data products: definition of data levels, method and accuracy of geometric correction (2017)
  • 著者名/発表者名: Ogohara, K., M. Takagi, et al.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 69 号: 1 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1186/s40623-017-0749-5
  • NAID: 120006486825
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Equatorial jet in the lower to middle cloud layer of Venus revealed by Akatsuki (2017)
  • 著者名/発表者名: Horinouchi Takeshi、Murakami Shin-ya、Satoh Takehiko、Peralta Javier、Ogohara Kazunori、Kouyama Toru、Imamura Takeshi、Kashimura Hiroki、Limaye Sanjay S.、McGouldrick Kevin、Nakamura Masato、Sato Takao M.、Sugiyama Ko-ichiro、Takagi Masahiro、Watanabe Shigeto、Yamada Manabu、Yamazaki Atsushi、Young Eliot F.
  • 雑誌名: Nature Geoscience 巻: 10 号: 9 ページ: 646-651
  • DOI: 10.1038/ngeo3016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Large stationary gravity wave in the atmosphere of Venus (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara, T., M. Futaguchi, G. L. Hashimoto, T. Horinouchi, T. Imamura, N. Iwagaimi, T. Kouyama, S. Murakami, M. Nakamura, K. Ogohara, M. Sato, T. M. Sato, M. Suzuki, M. Taguchi, S. Takagi, M. Ueno, S. Watanabe, M. Yamada, A. Yamazaki
  • 雑誌名: Nature Geosci. 巻: 10 号: 2 ページ: 85-88
  • DOI: 10.1038/ngeo2873
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] AKATSUKI returns to Venus (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Imamura, T., Ishii, N., Abe, T., Kawakatsu, Y., et al. (Sato, T.M. 52名中38番目)
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: - 号: 1 ページ: 68-75
  • DOI: 10.1186/s40623-016-0457-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ground-based observation of the cyclic nature and temporal variability of planetary-scale UV features at the Venus cloud top level (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Imai, Y. Takahashi, M. Watanabe, T. Kouyama, S. Watanabe, S. Gouda, Y. Gouda
  • 雑誌名: Icarus 巻: 278 ページ: 204-214
  • DOI: 10.1016/j.icarus.2016.06.011
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Plasma dynamics in Saturn’s middle-latitude ionosphere and implications for magnetosphere-ionosphere coupling (2016)
  • 著者名/発表者名: Shotaro Sakai and Shigeto Watanabe
  • 雑誌名: Icarus 巻: 10 ページ: 1-11
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Industry-University Cooperation and University’s Education using Space Big Data (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigeto Watanabe, Yuuichi Kaga, Akemi Maeta, Naoko Ishiga, Atsushi Ueda
  • 雑誌名: 9th International Conference on Project Management 巻: E05 ページ: 460-463
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Science of atmospheric phenomena with JEM-EUSO (2015)
  • 著者名/発表者名: J.H. Adams, S. Watanabe,...,
  • 雑誌名: EXPERIMENTAL ASTRONOMY 巻: 40 ページ: 3-17
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The infrared camera onboard JEM-EUSO (2015)
  • 著者名/発表者名: J.H. Adams, S. Watanabe,...,
  • 雑誌名: EXPERIMENTAL ASTRONOMY 巻: 40 ページ: 61-89
• [学会発表] Neutral Wind Measurements by Sounding Rockets (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe. Abe, etc
  • 学会等名: International Symposium on Space Technology and Science
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Recent Activity of Japanese Sounding Rocket Experiments for the Thermospheric and Ionospheric Study (2017)
  • 著者名/発表者名: Abe, Watanabe, etc
  • 学会等名: International Symposium on Space Technology and Science
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] IMPROVEMENTS, VALIDATION AND USAGE OF IRI; A REVIEW (2017)
  • 著者名/発表者名: Bilitza, Watanabe, etc
  • 学会等名: XXXIInd International Union of Radio Science
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] MODELING OF PLASMASPHERE (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe
  • 学会等名: XXXIInd International Union of Radio Science
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Modeling of Plasmasphere (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe
  • 学会等名: COSPAR/IRI
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Exploring the Earth's Environments from Space (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe
  • 学会等名: The International Conference on Science and Technology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Coupling of Neutral Atmosphere with Plasma in the Upper Atmosphere (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Shigeto
  • 学会等名: Proceedings of the 30th Atmospheric Science Symposium, JAXA
  • 発表場所: JAXA/ISAS
  • 年月日: 2016-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] 金星探査機あかつき搭載中間赤外カメラ（LIR)が捉えた雲頂温度の弓状構造 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福原, 哲哉; 二口, 将彦; はしもと, じょーじ; 堀之内, 武; 今村, 剛; 岩上, 直幹; 神山, 徹; 村上, 真也; 中村, 正人; 小郷原, 一智; 佐藤, 光輝; 佐藤, 隆雄; 鈴木, 睦; 田口, 真; 高木, 聖子; 上野, 宗孝; 渡部, 重十; 山田, 学; 山崎, 敦
  • 学会等名: 30th Atmospheric Science Symposium
  • 発表場所: JAXA/ISAS
  • 年月日: 2016-12-05
• [学会発表] あかつき金星紫外画像に見られる地形固定構造 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北原岳彦, 今村 剛, 渡部重十, 山崎敦, 山田学
  • 学会等名: 30th Atmospheric Science Symposium
  • 発表場所: JAXA/ISAS
  • 年月日: 2016-12-05
• [学会発表] Preliminary results on Venusian cloud scattering property observed by the UV imager on board Akatsuki (2016)
  • 著者名/発表者名: Lee, Yeon Joo; Yamada, Manabu; Yamazaki, Atsushi; Watanabe, Shigeto; Sato, Takao; Imamura, Takeshi
  • 学会等名: 30th Atmospheric Science Symposium
  • 発表場所: JAXA/ISAS
  • 年月日: 2016-12-05
• [学会発表] 金星探査機「あかつき」の撮像データを用いた雲追跡による大気擾乱研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀之内, 武; 村上, 真也; 神山, 徹; 小郷原, 一智; 今村, 剛; 高木, 征弘; 樫村, 博基; Peralta, Javier; 山田, 学; 山崎, 敦; 渡部, 重十; 佐藤, 毅彦; 佐藤, 隆雄; 中村, 正人
  • 学会等名: 30th Atmospheric Science Symposium
  • 発表場所: JAXA/ISAS
  • 年月日: 2016-12-05
• [学会発表] Neutral Wind Observations below 200 km altitudes (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe
  • 学会等名: American Geophysical Union
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] Upper Boundary of Ionosphere (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe
  • 学会等名: IRI workshop
  • 発表場所: Bangkok
  • 年月日: 2015-11-12
  • 国際学会
• [学会発表] Coupling between ionosphere and thermosphere at low latitudes (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe
  • 学会等名: IRI workshop
  • 発表場所: Bangkok
  • 年月日: 2015-11-10
  • 国際学会
• [学会発表] Correction of heating rate of thermal electron by photoelectron (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kakinami, S. Watanabe
  • 学会等名: IRI workshop
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会
• [学会発表] Structure and Dynamic of Thermosphere (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe
  • 学会等名: MIT Symposium
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2015-09-30
  • 国際学会 / 招待講演