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グランドミニマムの太陽圏磁場構造と宇宙線変調の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05671
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
研究機関国立極地研究所

研究代表者

片岡 龍峰  国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (90462671)

研究分担者 三宅 晶子  茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 准教授 (00613027)
松本 倫明  法政大学, 人間環境学部, 教授 (60308004)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード銀河宇宙線 / 太陽圏 / グランドミニマム / 磁気流体力学 / 太陽風 / シミュレーション / 惑星間空間
研究成果の概要

本研究は、グランドミニマムなどの極端に低い太陽活動時における特異な太陽風の活動や太陽圏磁場構造が、地球へ到来する銀河宇宙線スペクトルの変調に及ぼす影響と、そのメカニズムを解明することを目的とするものである。太陽風の磁気流体シミュレーションと、宇宙線の確率微分方程式シミュレーションを結合させるハイブリッドシミュレーションは、研究計画開始時のテクニカルな達成目標であったが、それぞれのシミュレーションでの重大な課題が研究計画中に明らかとなって基礎研究が進んだ。また、研究期間中に発生した予想外の宇宙天気イベントに関して、国際宇宙ステーションや航空機での被ばく量予測に関する研究成果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

マウンダー極小期の定量的な物理解明には至っていない。しかしながら、研究期間中に発生した予想外の宇宙天気イベントに着目し、幾つかの応用科学的な研究成果が得られた。いずれも、今後の高度な宇宙利用に宇宙天気予報の発展に資するものとして、社会的な意義がある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Dynamical Model of the Heliosphere with the Adaptive Mesh Refinement2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Matsumoto, Daikou Shiota, Ryuho Kataoka, Hiroko Miyahara and Shoko Miyake
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser. 1225 012008

      巻: - 号: 1 ページ: 012008-012008

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1225/1/012008

    • 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
  • [雑誌論文] Radiation dose during relativistic electron precipitation events at the International Space Station2019

    • 著者名/発表者名
      Ueno H., Nakahira S., Kataoka R., Asaoka Y., Torii S., Ozawa S., Matsumoto H., Bruno A., Nolfo G.A., Collazuol G., Ricciarini S.B.
    • 雑誌名

      Space Weather

      巻: - 号: 7 ページ: 209431-7

    • DOI

      10.1029/2019sw002280

    • 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] Nowcast and forecast of galactic cosmic ray (GCR) and solar energetic particle (SEP) fluxes in magnetosphere and ionosphere: Extension of WASAVIES to Earth orbit2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Tatsuhiko、Kataoka Ryuho、Shiota Daikou、Kubo Yuki、Ishii Mamoru、Yasuda Hiroshi、Miyake Shoko、Miyoshi Yoshizumi、Ueno Haruka、Nagamatsu Aiko
    • 雑誌名

      Journal of Space Weather and Space Climate

      巻: 9 ページ: A9-A9

    • DOI

      10.1051/swsc/2019006

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A New HLLD Riemann Solver with Boris Correction for Reducing Alfven Speed2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, Tomoaki; Miyoshi, Takahiro; Takasao, Shinsuke
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 874 号: 1 ページ: 37-37

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab05cb

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Radiation Dose Nowcast for the Ground Level Enhancement on 10-11 September 20172018

    • 著者名/発表者名
      Kataoka Ryuho、Sato Tatsuhiko、Miyake Shoko、Shiota Daikou、Kubo Yuki
    • 雑誌名

      Space Weather

      巻: 16 号: 7 ページ: 917-923

    • DOI

      10.1029/2018sw001874

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Real Time and Automatic Analysis Program for WASAVIES - Warning System for Aviation Exposure to Solar Energetic Particles2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Tatsuhiko、Kataoka Ryuho、Shiota Daikou、Kubo Yuki、Ishii Mamoru、Yasuda Hiroshi、Miyake Shoko、Park In Chun、Miyoshi Yoshizumi
    • 雑誌名

      Space Weather

      巻: 16 号: 7 ページ: 924-936

    • DOI

      10.1029/2018sw001873

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Hybrid Simulation for the Solar Modulation of the Galactic Cosmic Rays During Recent Solar Cycle2019

    • 著者名/発表者名
      Miyake, S., T. Matsumoto, R. Kataoka, T. Sato, D. Shiota, H. Miyahara, S. Imada, and H. Ueno
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding space weather and space climate from Antarctica,2019

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, R.
    • 学会等名
      NIPR Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2017年9月10-11日の太陽プロトン現象と航空機高度での被ばく2019

    • 著者名/発表者名
      片岡龍峰, 佐藤達彦, 三宅晶子, 塩田大幸, 久保勇樹
    • 学会等名
      天文学会2019年春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A Dynamical Model of the Heliosphere with the Adaptive Mesh Refinement2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Matsumoto, Daikou Shiota, Ryuho Kataoka, Hiroko Miyahara, Shoko Miyake
    • 学会等名
      ASTRONUM2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cosmic Ray Modulation During Extremely Weak Solar Cycle2018

    • 著者名/発表者名
      S. Miyake, T. Matsumoto, R. Kataoka, T. Sato, D. Shiota, H. Miyahara, S. Imada, and H. Ueno
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radiation Dose During the Ground Level Enhancement on 10 September 20172018

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, R., T. Sato, S. Miyake, D. Shiota, and Y. Kubo
    • 学会等名
      AOGS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radiation dose nowcast for the ground level enhancement on 10-11 September 2017,2018

    • 著者名/発表者名
      片岡龍峰, 佐藤達彦, 三宅晶子, 塩田大幸, 久保勇樹
    • 学会等名
      第144回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会(2018年 秋学会)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Radiation dose nowcast during the ground level enhancement on 10 September 20172018

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, R., T. Sato, S. Miyake
    • 学会等名
      ISAR5, Tokyo
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Radiation dose during the ground level enhancement on 10 September 20172017

    • 著者名/発表者名
      片岡龍峰, 佐藤達彦, 三宅晶子
    • 学会等名
      第8回極域科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Cosmic ray modulation and radiation dose of aircrews during the solar cycle 24/252017

    • 著者名/発表者名
      三宅晶子, 片岡龍峰, 佐藤達彦
    • 学会等名
      第142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
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Cosmic ray modulation and radiation dose of aircrews during the coming solar cycle2017

    • 著者名/発表者名
      Miyake, S., R. Kataoka, T. Sato
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint 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] Cosmic ray modulation and radiation dose of aircrews during possible grand minimum2017

    • 著者名/発表者名
      Miyake, S., R. Kataoka, T. Sato, S. Imada, H. Miyahara, D. Shiota, T. Matsumoto, H. Ueno
    • 学会等名
      2017 AGU Fall meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Current status of a dynamical model of the heliosphere with the adaptive mesh refinement2017

    • 著者名/発表者名
      松本 倫明, 塩田 大幸, 片岡 龍峰, 宮原 ひろ子, 三宅 晶子
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 太陽フレアと宇宙災害2018

    • 著者名/発表者名
      片岡龍峰
    • 総ページ数
      162
    • 出版者
      NHK出版
    • ISBN
      4149109745
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 航空機高度での宇宙線被ばく量を2024年まで予測

    • URL

      http://www.nipr.ac.jp/info/notice/20170512.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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