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あけぼのPWS観測データを中心とした太陽・宇宙環境の長期変動

研究課題

研究課題/領域番号 16K05565
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
研究機関東北大学

研究代表者

小原 隆博  東北大学, 理学研究科, 教授 (50194626)

研究分担者 熊本 篤志  東北大学, 理学研究科, 准教授 (00302076)
加藤 雄人  東北大学, 理学研究科, 教授 (60378982)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 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)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードあけぼの衛星 / 太陽放射線 / 放射線帯 / 磁気圏プラズマ波動 / 長期変動 / 宇宙環境 / プラズマ波動 / 太陽電波 / 磁気圏波動 / オーロラ電波 / 放射線帯電子 / 太陽活動 / 磁気嵐 / オーロラ
研究成果の概要

磁気圏観測衛星「あけぼの」の長期観測データ及び関連データに基づいて,太陽風速度や太陽風磁場のセクター構造に関係する新しい長期変動の知見を得た.また, 磁気嵐時の磁気圏波動と放射線電子の同時観測から,放射線電子の消失過程を明らかにした.研究は,波動粒子相互作用に展開され,放射線電子加速の素過程についての知見を得た.一方, 太陽フレア発生に伴い出現する特徴的な電波現象を解析し,磁気流体波動と高エネルギー粒子が同時発生することを明らかにした.CME衝撃により加速された放射線粒子の磁気圏への侵入過程について調査した結果,新しいタイプの太陽放射線の加速が,太陽活動極大期に出現する事実を見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

人工衛星は,宇宙放射線粒子の増加により,しばしば故障する.本研究は, 宇宙放射線粒子の長期変動を明らかにするとともに,地球放射線帯外帯電子が高速太陽風及び特定の太陽風セクター構造時に,異常増加する事を確認した.一方,太陽放射線粒子の長期観測データから,CMEショック域での放射線粒子の新しい増加機構を見出した. これらの知見は,人工衛星制作時の設計基準や,宇宙天気予報に資する成果となる.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 7件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 16件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 太陽活動下降期における静止軌道MeV電子の長期変動2019

    • 著者名/発表者名
      小原隆博,松本晴久,古賀清一
    • 雑誌名

      宇宙航空研究開発機構特別資料

      巻: JAXA-SP-18-009 ページ: 1-4

    • NAID

      120006827158

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 静止軌道磁場の変化に伴う10MeVプロトンの異常増加2019

    • 著者名/発表者名
      小原隆博
    • 雑誌名

      宇宙航空研究開発機構特別資料

      巻: JAXA-SP-18 ページ: 5-8

    • NAID

      120006827159

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cooperatives Roles of Dynamics and Topology in Generating the Magnetosphere-Ionosphere Disturbances: Case of the Theta Aurora2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka T.、Obara T.、Watanabe M.、Fujita S.、Ebihara Y.、Kataoka R.、Den M.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 123 号: 12 ページ: 9991-9991

    • DOI

      10.1029/2018ja025514

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Energetic Electron Precipitation Associated With Pulsating Aurora Observed by VLF Radio Propagation During the Recovery Phase of a Substorm on 27 March 20172018

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya F.、Hirai A.、Obara T.、Misawa H.、Kurita S.、Miyoshi Y.、Shiokawa K.、Connors M.、Ozaki M.、Kasahara Y.、Kumamoto A.、Kasaba Y.、Matsuoka A.、Shoji M.、Shinohara I.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 45 号: 23

    • DOI

      10.1029/2018gl080222

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Temporal and Spatial Correspondence of Pc1/EMIC Waves and Relativistic Electron Precipitations Observed With Ground-Based Multi-Instruments on 27 March 20172018

    • 著者名/発表者名
      Hirai A.、Tsuchiya F.、Obara T.、Kasaba Y.、Katoh Y.、Misawa H.、Shiokawa K.、Miyoshi Y.、Kurita S.、Matsuda S.、Connors M.、Nagatsuma T.、Sakaguchi K.、Kasahara Y.、Kumamoto A.、Matsuoka A.、Shoji M.、Shinohara I.、Albert J. M.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 45 号: 24

    • DOI

      10.1029/2018gl080126

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of Propagating Fast Sausage Waves through Detailed Analysis of a Zebra-pattern Fine Structure in a Solar Radio Burst2018

    • 著者名/発表者名
      Kaneda K.、Misawa H.、Iwai K.、Masuda S.、Tsuchiya F.、Katoh Y.、Obara T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 855 号: 2 ページ: L29-L29

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aab2a5

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High Frequency Analyzer (HFA) of Plasma Wave Experiment (PWE) onboard the Arase spacecraft2018

    • 著者名/発表者名
      A. Kumamoto, F. Tsuchiya, Y. Kasahara, Y. Kasaba, H. Kojima, S. Yagitani, K. Ishisaka, T. Imachi, M. Ozaki, S. Matsuda, M. Shoji, A. Matsuoka, Y. Katoh, Y. Miyoshi, and T. Obara
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 70 号: 1 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0854-0

    • NAID

      120006502577

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dependence of generation of whistler-mode chorus emissions on the temperature anisotropy and density of energetic electrons in the Earth's inner magnetosphere2018

    • 著者名/発表者名
      Katoh Yuto et al.
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res

      巻: 123 号: 2 ページ: 1165-1177

    • DOI

      10.1002/2017ja024801

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Software-type Wave-Particle Interaction Analyzer on board the Arase satellite2018

    • 著者名/発表者名
      Katoh Yuto et al.
    • 雑誌名

      Earth Planets Space

      巻: 70 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1186/s40623-017-0771-7

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polarization Characteristics of Zebra Pattern in Type IV Solar Radio Bursts.2017

    • 著者名/発表者名
      Kaneda K., H.Misawa, K.Iwai, S.Masuda, F.Tsuchiya, Y.Kato and T.Obara,
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 842 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa74c1

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formation of the sun-aligned arc region and the void (polar slot) under the null-separator structure.2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Takashi,Takahiro Obara et al.
    • 雑誌名

      J. Gephysical Res.

      巻: 122 号: 4 ページ: 4102-4116

    • DOI

      10.1002/2016ja023584

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Database of Solar Radio Bursts Observed by Solar Radio Spectro-Polarimeter AMATERAS2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya,F., H.Misawa, T.Obara et al.
    • 雑誌名

      Planetary Radio Emissions VIII, Austrian Academy of Sciences Press

      巻: - ページ: 445-453

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion hole formation and nonlinear generation of Electromagnetic Ion Cyclotron waves: THEMIS observations2017

    • 著者名/発表者名
      Shoji, Masafumi., Y. Miyoshi, Y. Katoh et al.
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 44 号: 17 ページ: 8730-8738

    • DOI

      10.1002/2017gl074254

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Large enhancement of highly energetic electrons in the outer radiation belt and its transport into the inner radiation belt inferred from MDS-1 satellite observations2016

    • 著者名/発表者名
      Obara Takahiro and Haruhisa Matsumoto
    • 雑誌名

      Sun and Geosphere

      巻: 11(1) ページ: 61-64

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simultaneous ground‐ and satellite‐based observation of MF/HF auroral radio emissions2016

    • 著者名/発表者名
      Yuka Sato, Atsushi Kumamoto, Yuto Katoh, Atsuki Shinbori, Akira Kadokura, Yasunobu Ogawa
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. Space Physics

      巻: 121 号: 5 ページ: 4530-4541

    • DOI

      10.1002/2015ja022101

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Method for direct detection of pitch angle scattering of energetic electrons caused by whistler-mode chorus emissions2016

    • 著者名/発表者名
      Kitahara, M., and Y. Katoh
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research - Space Physics

      巻: 121 号: 6 ページ: 5137-5148

    • DOI

      10.1002/2015ja021902

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electron hybrid code simulation of whistler-mode chorus generation with real parameters in the Earth's inner magnetosphere2016

    • 著者名/発表者名
      Katoh, Y. and Y. Omura
    • 雑誌名

      Earth Planets Space

      巻: 68 号: 1 ページ: 192-199

    • DOI

      10.1186/s40623-016-0568-0

    • NAID

      120005997860

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Intensification of oval activity during transpolar arc event2018

    • 著者名/発表者名
      Obara,Takahiro
    • 学会等名
      JPGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 静止軌道磁場の変化に伴う10MeVプロトンの異常増加2018

    • 著者名/発表者名
      小原隆博
    • 学会等名
      第15回宇宙環境シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Variation of relativistic electron flux at geostationary orbit during solar activity declining phase2018

    • 著者名/発表者名
      Obara, T. ,H. Matsumoto, K. koga, T. Nagatsuma
    • 学会等名
      第15回宇宙環境シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Variation of relativistic electron flux at geostationary orbit during solar activity declining phase2018

    • 著者名/発表者名
      Obara, T. ,H. Matsumoto, K. koga, T. Nagatsuma
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study of the relationship between whistler-mode chorus emissions and toroidal mode Pc4-5 ULF waves2018

    • 著者名/発表者名
      大野 敦裕, 加藤 雄人, 熊本 篤志, 土屋 史紀, 寺本 万里子, 笠原 禎也, 松田 昇也, 松岡 彩子
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] プラズマポーズ近傍でのプラズマ密度変動とホイッスラーモード・コーラス放射との対応2018

    • 著者名/発表者名
      竹中 達, 加藤 雄人, 熊本 篤志, 土屋 史紀, 木村 智樹, 笠原 禎也, 八木谷 聡, 尾崎 光紀, 松田 昇也, 松岡 彩子, S.-Y. Wang, 風間 洋一, S. W. Y. Tam
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Electron acceleration and loss responsible for the formation of new radiation belt during big magnetic storm2017

    • 著者名/発表者名
      Obara Takahiro
    • 学会等名
      JpGU2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transportation, acceleration and loss of electrons in the slot region responsible for the formation of new radiation belt during big magnetic storm2017

    • 著者名/発表者名
      Obara Takahiro
    • 学会等名
      United Nation Sympo. on International Space Weather Initiative
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Guidelines for Space Weather Research and Operation discussed in Space weather Expert group in UNCOPUOS /LTS WG2017

    • 著者名/発表者名
      Obara Takahiro
    • 学会等名
      International Sympo. on Ensuring Stable Use of Outer Space
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] EMIC waves-driven radiation belt electron precipitation into the atmosphere with ground-based observations in the subauroral region2017

    • 著者名/発表者名
      Hirai Asuka, Fuminori Tsuchiya, Takahiro Obara et al.
    • 学会等名
      JpGU2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulation study of the nonlinear processes of whistler-mode chorus generation in the Earth's inner magnetosphere2017

    • 著者名/発表者名
      Katoh, Y. and Y. Omura
    • 学会等名
      AGU Chapman Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Software-type Wave-Particle Interaction Analyzer on board the Arase satellite2017

    • 著者名/発表者名
      Katoh Yuto et al.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Initial report of the High Frequency Analyzer (HFA) onboard the ARASE (ERG) Satellite: Observations of the plasmasphere evolution and auroral kilometric radiation from the both hemisphere2017

    • 著者名/発表者名
      Kumamoto Atsushi et al.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Akebono (EXOS-D) sounder data archive for studies of the ionosphere and plasmasphere2016

    • 著者名/発表者名
      Kumamoto, A., Y. Katoh, and T. Obara
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2017
    • 発表場所
      San Francisco(アメリカ)
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electron hybrid simulations of whistler-mode2016

    • 著者名/発表者名
      Katoh, Y. and Y. Omura
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2017
    • 発表場所
      San Francisco(アメリカ)
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電子ハイブリッド・MHD連成計算に基づく惑星磁気圏2016

    • 著者名/発表者名
      加藤雄人, 深沢圭一郎
    • 学会等名
      第140回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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