太陽周期活動に伴う太陽地球環境の長期変動に関する研究

• 研究課題/領域番号: 17K14401
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 今田 晋亮 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 講師 (40547965)
• 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: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 太陽 / 地球環境 / 長期変動 / 太陽風 / 太陽周期活動 / 太陽地球環境変動 / 太陽表面地場 / 太陽地球環境科学

研究成果の概要

2010年から現在までの1つの太陽周期に着目し、表面磁束輸送モデルと磁力線検出モデルを連携させることで開いた磁力線を検出し、コロナホールの位置と太陽風を計算し、それらの時間変化を考察した。具体的には表面磁束輸送モデルによって求められた太陽全球の計算磁場から、PFSS(Potential Field Source Surface)外挿法を用いて太陽表面 から磁力線の追跡を行った。現在の太陽全球磁場データを初期値に、今後10年の黒点を確率的に与え大量の太陽表面磁束輸送計算をおこない太陽風モデルを適応することで、太陽地球環境の長期変動を考察した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで宇宙天気研究は長いタイムスケールの現象の予測はそれほど行われて来なかった。そこで本研究では、今後10年間に出現する黒点を確率的に与え、大量の太陽表面磁束輸送計算をおこなうことで、今後10年の太陽表面磁場を確立的に求めた。さらに得られた太陽表面磁場に太陽風モデルを適応することで、今後10年の太陽風の長期変動を予測し、太陽地球環境の長期変動を考察した。

研究成果

• [雑誌論文] Thaddaeus Derfflinger’s Sunspot Observations during 1802-1824: A Primary Reference to Understand the Dalton Minimum (2020)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa Hisashi、Besser Bruno P.、Iju Tomoya、Arlt Rainer、Uneme Shoma、Imada Shinsuke、Bourdin Philippe-A.、Kraml Amand
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 890 号: 2 ページ: 98-98
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab65c9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] White-light Emission and Chromospheric Response by an X1.8-class Flare on 2012 October 23 (2020)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Kyoko、Imada Shinsuke
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 891 号: 1 ページ: 88-88
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab711b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intrusion of Magnetic Peninsula Toward Neighboring Opposite Polarity Region that Triggers Largest Solar Flare in Solar Cycle 24 (2020)
  • 著者名/発表者名: Yumi Bamba, Satoshi Inoue, Shinsuke Imada
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 894 号: 1 ページ: 29-29
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab85ca
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nowcast of an EUV dynamic spectrum during solar flares (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawai Toshiki、Imada Shinsuke、Nishimoto Shohei、Watanabe Kyoko、Kawate Tomoko
  • 雑誌名: Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 巻: 205 ページ: 105302-105302
  • DOI: 10.1016/j.jastp.2020.105302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revisiting Kunitomo’s Sunspot Drawings During 1835-1836 in Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Fujiyama Masashi、Hayakawa Hisashi、Iju Tomoya、Kawai Toshiki、Toriumi Shin、Otsuji Kenichi、Kondo Katsuya、Watanabe Yusaku、Nozawa Satoshi、Imada Shinsuke
  • 雑誌名: Solar Physics 巻: 294 号: 4 ページ: 1-23
  • DOI: 10.1007/s11207-019-1429-3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Velocity Structure and Temperature Dependence of an Extreme-Ultraviolet Jet Observed by Hinode (2019)
  • 著者名/発表者名: T. Kawai, N. Kanda, S. Imada
  • 雑誌名: Solar Physics 巻: 294 号: 6 ページ: 74-74
  • DOI: 10.1007/s11207-019-1469-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Morphological Asymmetry between Leading and Following Sunspots on the Prediction of Solar Cycle Activity (2019)
  • 著者名/発表者名: Iijima H.、Hotta H.、Imada S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 883 号: 1 ページ: 24-24
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab3b04
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Transit of Venus Possibly Misinterpreted as an Unaided-Eye Sunspot Observation in China on 9 December 1874 (2019)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa Hisashi、S?ma Mitsuru、Tanikawa Kiyotaka、Willis David M.、Wild Matthew N.、Macdonald Lee T.、Imada Shinsuke、Hattori Kentaro、Richard Stephenson F.
  • 雑誌名: Solar Physics 巻: 294 号: 9 ページ: 119-119
  • DOI: 10.1007/s11207-019-1504-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Achievements of Hinode in the first eleven years (2019)
  • 著者名/発表者名: Hinode Review Team、including Shimizu Toshifumi
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 71 号: 5
  • DOI: 10.1093/pasj/psz084
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Semiconservative reduced speed of sound technique for low Mach number flows with large density variations (2019)
  • 著者名/発表者名: Iijima H.、Hotta H.、Imada S.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 622 ページ: A157-A157
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201834031
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of Magnetic Field Strength on Solar Differential Rotation and Meridional Circulation (2018)
  • 著者名/発表者名: Imada S.、Fujiyama M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 864 号: 1 ページ: 15-15
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aad904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron Power-Law Spectra in Solar and Space Plasmas (2018)
  • 著者名/発表者名: Oka M.、Birn J.、Battaglia M.、Chaston C. C.、Hatch S. M.、Livadiotis G.、Imada S.、Miyoshi Y.、Kuhar M.、Effenberger F.、Eriksson E.、Khotyaintsev Y. V.、Retin? A.
  • 雑誌名: Space Science Reviews 巻: 214 号: 5 ページ: 82-82
  • DOI: 10.1007/s11214-018-0515-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sunspot drawings by Japanese official astronomers in 1749?1750 (2018)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa Hisashi、Iwahashi Kiyomi、Fujiyama Masashi、Kawai Toshiki、Toriumi Shin、Hotta Hideyuki、Iijima Haruhisa、Imada Shinsuke、Tamazawa Harufumi、Shibata Kazunari
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 4 ページ: 63-63
  • DOI: 10.1093/pasj/psy066
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Thermal Non-equilibrium Plasma Observed by Hinode (2018)
  • 著者名/発表者名: Imada Shinsuke
  • 雑誌名: First Ten Years of Hinode Solar On-Orbit Observatory 巻: - ページ: 221-229
  • DOI: 10.1007/978-981-10-7742-5_20
  • NAID: 40020942437
  • ISBN: 9789811077418, 9789811077425
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Origin of the Solar Wind (2018)
  • 著者名/発表者名: Lee Kyoung-Sun、Brooks David H.、Imada Shinsuke
  • 雑誌名: First Ten Years of Hinode Solar On-Orbit Observatory 巻: - ページ: 95-102
  • DOI: 10.1007/978-981-10-7742-5_9
  • ISBN: 9789811077418, 9789811077425
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of solar-cycle prediction: Plateau of solar axial dipole moment (2017)
  • 著者名/発表者名: Iijima, H.; Hotta, H.; Imada, S.; Kusano, K.; Shiota, D.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 607 ページ: 1-2
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201731813
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Study on Precursor Activity of the X1.6 Flare in the Great AR 12192 with SDO, IRIS, and Hinode (2017)
  • 著者名/発表者名: Bamba Yumi、Lee Kyoung-Sun、Imada Shinsuke、Kusano Kanya
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 840 号: 2 ページ: 116-116
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa6dfe
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 公募型小型 Solar-C_EUVST 計画 (2020)
  • 著者名/発表者名: 今田晋亮, Solar-CWG
  • 学会等名: 第20回 宇宙科学シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 高感度EUV/UV分光望遠鏡衛星(Solar-C EUVST):全体進捗状況 (2020)
  • 著者名/発表者名: 今田晋亮, Solar-CWG
  • 学会等名: 日本天文学会2020年春季年会
• [学会発表] 次期太陽観測衛星Solar-C_EUVSTを想定した電離非平衡プラズマ診断 (2019)
  • 著者名/発表者名: 今田晋亮, Solar-C_EUVST小型検討チーム
  • 学会等名: 日本天文学会２０１９年春季年会 (東京、法政大学)
• [学会発表] Science Objectives of the Solar-C_EUVST (2019)
  • 著者名/発表者名: 今田 晋亮, Solar-C_EUVST team
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会２０１９ （千葉、幕張）
• [学会発表] The EUV High-Throughput Spectroscopic Telescope (2019)
  • 著者名/発表者名: 今田 晋亮, Solar-C_EUVST team
  • 学会等名: Eleventh Workshop "Solar Influences on the Magnetosphere, Ionosphere and Atmosphere"
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Predicting solar cycle 25 using surface flux transport model (PSTEP) (2019)
  • 著者名/発表者名: Imada, S, Iijima, H, Hotta, H, Kusano, K, Shiota D
  • 学会等名: VarSITI Completion General Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Comparative Study of Energetic Particle Acceleration in Solar Corona and Earth’s Magnetosphere (2019)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Imada
  • 学会等名: AOGS 2019 (Singapore, Singapore)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Science Objectives of the Solar-C_EUVST (2019)
  • 著者名/発表者名: S. Imada, Solar-C WG
  • 学会等名: Hinode13 meeting (Tokyo, Japan)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Solar-C_EUVST「Outcome」 (2019)
  • 著者名/発表者名: S. Imada, Solar-C WG
  • 学会等名: 日本天文学会２０１９年秋季年会 (熊本, 熊本大学)
• [学会発表] 次世代太陽観測衛星Solar-C_EUVSTのサイエンスターゲット (2019)
  • 著者名/発表者名: 今田晋亮, 清水敏文, 川手朋子, International, Solar-C_EUVST WG
  • 学会等名: 第36回 プラズマ・核融合学会 年会 (愛知・中部大学)
• [学会発表] 太陽物理学における予測 (2019)
  • 著者名/発表者名: 今田晋亮
  • 学会等名: I-URICフロンティアコロキウム2019
  • 招待講演
• [学会発表] 次期太陽観測衛星Solar-C_EUVSTを想定した電離非平衡プラズマ診断 (2019)
  • 著者名/発表者名: 今田晋亮, Solar-C_EUVST小型検討チーム
  • 学会等名: 日本天文学会２０１8年春季年会
• [学会発表] 太陽大気形成過程における観測・理論の現状と将来展望 (2018)
  • 著者名/発表者名: 今田晋亮、勝川行雄、鳥海森、政田洋平、仲田資季
  • 学会等名: 第３５回プラズマ・核融合学会 年会
  • 招待講演
• [学会発表] 高感度 EUV/UV 分光望遠鏡衛星 (Solar-C EUVST):サイエンスターゲット及び観測要求性能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 今田晋亮, Solar-C_EUVST小型検討チーム
  • 学会等名: 日本天文学会２０１８年秋季年会
• [学会発表] Thermal Non-equilibrium Plasma Observed by Hinode (2018)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Imada
  • 学会等名: Hinode 12
  • 国際学会
• [学会発表] Thermal Non-equilibrium Plasma Observed by Hinode (2018)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Imada
  • 学会等名: AOGS 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Science Objectives of Solar-C_EUVST (2018)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Imada
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会２０１8
  • 招待講演
• [学会発表] Cosmic Ray Modulation and Radiation Dose of Aircrews During Possible Grand Minimum (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyake, S.; Kataoka, R.; Sato, T.; Imada, S.; Miyahara, H.; Shiota, D.; Matsumoto, T.; Ueno, H.
  • 学会等名: American Geophysical Union, Fall Meeting 2017, abstract #SH53A-2556
  • 国際学会
• [学会発表] Non-thermal Power-Law Distributions in Solar and Space Plasmas (2018)
  • 著者名/発表者名: Oka, M.; Battaglia, M.; Birn, J.; Chaston, C. C.; Effenberger, F.; Eriksson, E.; Fletcher, L.; Hatch, S.; Imada, S.; Khotyaintsev, Y. V.; Kuhar, M.; Livadiotis, G.; Miyoshi, Y.; Retino, A.
  • 学会等名: American Geophysical Union, Fall Meeting 2017, abstract #SH51C-2518
  • 国際学会
• [学会発表] Solar Surface Velocity in the Large Scale estimated by Magnetic Element Tracking Method (2018)
  • 著者名/発表者名: Fujiyama, M.; Imada, S.; Iijima, H.; Machida, S.
  • 学会等名: American Geophysical Union, Fall Meeting 2017, abstract #SH13A-2474
  • 国際学会
• [学会発表] Statistical and observational research of solar flare for total spectra and geometrical features (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishimoto, S.; Watanabe, K.; Imada, S.; Kawate, T.; Lee, K. S.
  • 学会等名: American Geophysical Union, Fall Meeting 2017, abstract #SH41A-2749
  • 国際学会
• [学会発表] Solar-C_EUVSTにおける熱的非平衡プラズマの診断能力及びその診断能力から期待される科学成果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 今田晋亮
  • 学会等名: 天文学会 ２０１８年春季年会
• [学会発表] Predicting Solar Cycle 25 using Surface Flux Transport Model (2017)
  • 著者名/発表者名: Imada, Shinsuke; Iijima, Haruhisa; Hotta, Hideyuki; Shiota, Daiko; Kusano, Kanya
  • 学会等名: American Astronomical Society, SPD meeting #48, id.111.06
  • 国際学会
• [学会発表] Multi-Wavelength Spectroscopic Observations of a White Light Flare Produced Directly by Non-thermal Electrons (2017)
  • 著者名/発表者名: Lee, Kyoung-Sun; Imada, Shinsuke; Watanabe, Kyoko; Bamba, Yumi; Brooks, David
  • 学会等名: American Astronomical Society, SPD meeting #48, id.108.06
  • 国際学会
• [学会発表] Detection of Heating Processes in Coronal Loops by Soft X-ray Spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawate, Tomoko; Narukage, Noriyuki; Ishikawa, Shin-nosuke; Imada, Shinsuke
  • 学会等名: American Astronomical Society, SPD meeting #48, id.106.15
  • 国際学会
• [学会発表] 高感度紫外線撮像分光装置 EUVST が目指すサイエンス検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 今田晋亮、 川手朋子、清水敏文、Carlos Noda、 原弘久、渡邊鉄哉、勝川行雄、末松芳法、 渡邊恭子、阿南徹、永田伸一
  • 学会等名: 天文学会 ２０１７年秋季年会