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磁気圏-電離圏-地上間における磁気振動擾乱伝播機構の定量的分析

研究課題

研究課題/領域番号 17J00472
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 超高層物理学
研究機関名古屋大学 (2018-2019)
京都大学 (2017)

研究代表者

今城 峻  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 助教

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード磁場変動 / オーロラ嵐 / 磁気圏環電流 / 磁気圏内緯度分布 / 磁気嵐 / 磁気圏-電離圏電流系 / region-2沿磁力線電流 / リングカレント / あらせ衛星 / QZSS(みちびき)衛星 / 内部磁気圏の背景プラズマ分布 / 内部磁気圏内の沿磁力線電流の磁場効果 / 沿磁力線電流の磁気圏-電離圏結合性 / 磁気嵐中の沿磁力線電流とリングカレントの関係 / Pc5の地上-磁気圏伝播の統計解析
研究実績の概要

本研究の目的は地上および上部電離圏、内部磁気圏において観測された磁場振動の発生要素を分解し、それぞれの地点における寄与度を定量的に明らかにすることであった。しかし、近年打ち上げられたあらせ衛星や新たに磁場データが利用出来るようになったみちびき衛星のデータにより、大規模な磁場変動を引き起こす現象のその元となる電流の構造および、粒子分布との関係性についても内部磁気圏の緯度方向に幅広い領域において調査することが出来るようになり、対象を磁場振動現象に限らず解析を行ってきた。
本年度は、前年度から引き続き内部磁気圏における背景のプラズマパラメタと大規模な磁場変動の元となる圧力励起電流の平均の子午面分布をあらせ衛星を用いて明らかにした。この結果から緯度方向依存は磁気嵐の時間発展の解釈に影響を与えうることが示された。研究内容は論文としてまとめられ、JGR誌に出版された。
また、赤道から離れた静止軌道高度の磁気圏に位置するみちびき衛星の磁場データを用いて、中緯度磁気圏におけるオーロラ嵐時の磁場変動の特徴からその磁場変動の原因となる電流の構造・時間発展を調べた。まず、赤道から離れたみちびき衛星を含めて複数の衛星がほぼ同一子午面上にあるようなイベントを解析し、赤道付近の衛星に比べみちびき衛星では15分程度と大幅におくれて鋭い東西磁場変動が開始することが解った。地上との時間差との対応から、地上観測から示唆されていた大規模電流系の極方向の拡大が磁気圏にも共役的にみられることが観測から初めて確認された。この結果はEarth Planet Space誌に出版されている。次の段階としてみちびき衛星とETS-VIII衛星の経度一致性を利用した、同時観測イベントの統計解析を進めており、今後オーロラ嵐時における磁気圏内での緯度方向の磁場変動要因とその分布が明らかになることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Evolution of field-aligned curren in the meridional plane during substorm: multipoint observations from satellites and ground stations2020

    • 著者名/発表者名
      Shun Imajo, Masahito Nose, Mari Aida, Nana Higashio, Haruhisa Matsumoto, Koga Kiyokazu, Charles Smith, Robert J. MacDowall, Akimasa Yoshikawa
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 72 号: 1 ページ: 58-58

    • DOI

      10.1186/s40623-020-01182-6

    • 関連する報告書
      2019 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] Meridional Distribution of Middle‐Energy Protons and Pressure‐Driven Currents in the Nightside Inner Magnetosphere: Arase Observations2019

    • 著者名/発表者名
      Imajo S.、Nos? M.、Kasahara S.、Yokota S.、Matsuoka A.、Keika K.、Hori T.、Teramoto M.、Yamamoto K.、Oimatsu S.、Nomura R.、Fujimoto A.、Shinohara I.、Miyoshi Y.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 124 号: 7 ページ: 5719-5733

    • DOI

      10.1029/2019ja026682

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetosphere-ionosphere connection of storm-time Region-2 field-aligned current and ring current: Arase and AMPERE observations2018

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo, M. Nose, A. Matsuoka, S. Kasahara, S. Yokota, M. Teramoto, K. Keika, T. Motoba, B. Anderson, R. Nomura, A. Fujimoto, I. Shinohara, and Y. Miyoshi
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 123 号: 11 ページ: 9545-9559

    • DOI

      10.1029/2018ja025865

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of a global magnetospheric-ionospheric current model for dayside and terminator Pi2 pulsations2017

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo, A. Yoshikawa, T. Uozumi, Shin. Ohtani, A. Nakamizo, and P. J. Chi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 122 号: 8 ページ: 8589-8603

    • DOI

      10.1002/2017ja024246

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Meridional distribution of middle-energy protons and pressure-driven currents in the nightside inner magnetosphere: Arase observations2019

    • 著者名/発表者名
      Imajo, S., M. Nose, S. Kasahara, S. Yokota, A. Matsuoka, K. Keika, T. Hori, M. Teramoto, K. Yamamoto, S. Oimatsu, R. Nomura, A. Fujimoto, I. Shinohara, and Y. Miyoshi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会 2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2017/9/8-16のストーム中におけるリングカレント帯プラズマ圧の長寿命の2ピーク構造について2019

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      第五回あらせ運用会議
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Long-lasting double-peak structure of ring current pressure during the 8-16 September 2017 storm2019

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo, M. Nose, S. Kasahara, S. Yokota, A. Matsuoka, K. Keika, T. Hori, M. Teramoto, Matina Gkioulidou, Lou Lanzerotti, Don Mitchell, K. Yamamoto, S. Oimatsu, R. Nomura, A. Fujimoto, I. Shinohara, Y. Miyoshi
    • 学会等名
      第146回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Propagation of substorm-associated magnetic fluctuations in the meridional plane: Multipoint ground-satellite observations2019

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo, M. Nose, M. Aida, N. Higashio, H. Matsumoto, K. Koga, A. Yoshikawa
    • 学会等名
      第146回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Magnetosphere-ionosphere Connection of Storm-time Region-2 Field-aligned Current and Ring Current: Arase and AMPERE Observations2019

    • 著者名/発表者名
      S. Imajo, M. Nose, A. Matsuoka, S. Kasahara, S. Yokota, M. Teramoto, K. Keika, T. Motoba, B. Anderson, R. Nomura, A. Fujimoto, I. Shinohara, Y. Miyoshi
    • 学会等名
      AOGS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Meridional distribution of middle-energy protons and pressure-driven currents in the nightside inner magnetosphere: Arase observation2019

    • 著者名/発表者名
      Imajo, S., M. Nose, S. Kasahara, S. Yokota, A. Matsuoka, K. Keika, T. Hori, M. Teramoto, K. Yamamoto, S. Oimatsu, R. Nomura, A. Fujimoto, I. Shinohara, and Y. Miyoshi
    • 学会等名
      AGU 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Meridional distribution of proton plasma and pressure-driven currents in the nightside inner magnetosphere: Arase observation2019

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      電磁圏物理学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Region-2 field-aligned current connection between the magnetosphere and the ionosphere during a storm maximum: Arase and AMPERE observations2018

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会 2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Meridional distribution of proton plasma and pressure-driven currents in the nightside inner magnetosphere: Arase observation2018

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Region-2 field-aligned current connection between the magnetosphere and the ionosphere during a storm maximum: Arase and AMPERE observations2018

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Application of a global magnetospheric-ionospheric current model for dayside and terminator Pi2 pulsations2018

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] あらせによるリングカレントイオンの観測2018

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      あらせ衛星第四回運用会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Magnetosphere-ionosphere connection of storm-time Region-2 field-aligned current and ring current: Arase and AMPERE/Iridium observations2018

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      AGU fall meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct comparison of ring current densities derived from magnetic perturbation and plasma pressure2018

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      電磁圏物理学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Application of Global Three-Dimensional Current Model for Dayside and Terminator Pi2 Pulsations2017

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合連合大会 2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solar terminator effects on middle- to low-latitude Pi2 pulsations2017

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      IAPSO-IAMAS-IAGA joint Assembly 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of a magnetospheric-ionospheric current model for dayside and terminator Pi2 pulsations2017

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Multipoint observation of Pc5 pulsations by QZS-1, THEMIS, and MAGDAS/KTN on the same L shell2017

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Application of a magnetospheric-ionospheric current model for dayside and terminator Pi2 pulsations2017

    • 著者名/発表者名
      今城 峻
    • 学会等名
      AGU fall meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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