地磁気逆計算法を用いたオーロラ電流系の解明

• 研究課題/領域番号: 20540438
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 家田 章正 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (70362209)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011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); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 宇宙科学 / 宇宙空間 / 磁気圏・電離圏 / 地球電磁気 / 超高層物理学 / オーロラ / 磁気圏尾部 / 地磁気 / 超高層物理額

研究概要

オーロラ爆発上空では、磁力線に沿った電流(沿磁力線電流)が観測される。この沿磁力線電流が、東西電流ペアであるのか、南北ペアであるのか、あるいは両者の競合であるのかを明らにすることが、オーロラ電流系の駆動源を理解するために重要である。本研究では、地磁気データとオーロラデータを用いた地磁気逆計算法により、沿磁力線電流を面でスナップショット推定し、その成分を分解した。その結果、西向きジェット電流の南北で、推定した沿磁力線電流の、ホール成分とペダーセン成分が反相関していた。この結果は、東西ループ電流に関係した電場が、南北方向の分極電場を生成したことを示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] Reformulation and energy flow of the Cowlingchannel (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujii, R., O. Amm, A. Yoshikawa, A. Ieda, and H. Vanhamaki
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 116 号: A2 ページ: n/a-n/a
  • DOI: 10.1029/2010ja015989
  • 査読あり
• [雑誌論文] A statistical investigation of the Cowling channel efficiency in the auroral zone (2011)
  • 著者名/発表者名: Amm, O., R. Fujii, K. Kauristie, A. Aikio, A. Yoshikawa, A. Ieda, and H. Vanhamaki
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 116 号: A2 ページ: n/a-n/a
  • DOI: 10.1029/2010ja015988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reformulation and energy flow of the Cowlingchannel (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujii, R., O. Amm, A. Yoshikawa, A. Ieda, H. Vanhamaki
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reformulation and energy flow of the Cowling channel (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujii, R.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 116
  • 査読あり
• [雑誌論文] A statistical investigation of the Cowling channel efficiency in the auroral zone (2011)
  • 著者名/発表者名: Amm, O.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure changes associated with substorm dipolarization in the near-Earth plasma sheet (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y., S. Machida, A. Ieda, D. Nagata, Y. Kamide, M. Nose, K. Liou, T. Mukai, S. P. Christon, C. T. Russell, I. Shinohara, and Y. Saito
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 115 号: A12
  • DOI: 10.1029/2010ja015608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rayleigh-Taylor type instability in auroral patches (2010)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K., A. Nakajima, A. Ieda, K. Sakaguchi, R. Nomura, T. Aslaksen, M. Greffen, and E. Donovan
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 115 号: A2
  • DOI: 10.1029/2009ja014273
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure changes associated with substorm dipolarization in the near-Earth plasma sheet (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y., S. Machida, A. Ieda, D. Nagata, Y. Kamide, M. Nose, K. Liou, T. Mukai, S.P. Christon, C.T. Russell, I. Shinohara, Y. Saito
  • 雑誌名: J.Geophys.Res.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rayleigh-Taylor type instability in auroral patches (2010)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geotail observations of plasma sheet ion composition over 16 years : On variations of average plasma ion mass and O+triggering substorm model (2009)
  • 著者名/発表者名: Nose, M., A. Ieda, and S. P. Christon
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 114 号: A7
  • DOI: 10.1029/2009ja014203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geotail observations of plasma sheetion composition over 16 years : On variations of average plasma ion mass and O+ triggering substorm model (2009)
  • 著者名/発表者名: Nose, M., A. Ieda, S.P. Christon
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geotail observations of plasma sheet ion composition over 16 years : On variations of average plasma ion mass and O+ triggering substorm model (2009)
  • 著者名/発表者名: Nose, M.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Longitudinal development of a substorm brightening arc (2009)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K.
  • 雑誌名: Annales Geophysicae 27 ページ: 1935-1940
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mapping of ionospheric parameters for space weather predictions : A concise review (2009)
  • 著者名/発表者名: Kamide, Y.
  • 雑誌名: Science in China Series E Tehchnological Sciences 51(10) ページ: 1589-1599
  • 査読あり
• [雑誌論文] Longitudinal association between magnetotail reconnection and auroral breakup based on Geotail and Polar observations (2008)
  • 著者名/発表者名: Ieda, A., D. H. Fairfield, J. A. Slavin, K. Liou, C.-I. Meng, S. Machida, Y. Miyashita, T. Mukai, Y. Saito, M. Nose, J.-H. Shue, G. K. Parks, and M. O.
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 113 号: A8
  • DOI: 10.1029/2008ja013127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Towards understanding the electrodynamics of the 3-dimensional high-latitude ionosphere : present and future (2008)
  • 著者名/発表者名: Amm, O., A. Aruliah, S. C. Buchert, R. Fujii, J. W. Gjerloev, A. Ieda, T. Matsuo, C. Stolle, H. Vanham aki, and A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Ann. Geophys. 巻: 26 ページ: 3913-3932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Longitudinal association between magnetotail reconnection and auroral breakup based on Geotail and Polar observations (2008)
  • 著者名/発表者名: Ieda, A., D.H. Fairfield, J.A. Slavin, K. Liou, C.-I. Meng, S. Machida, Y. Miyashita, T. Mukai, Y. Saito, M. Nose, J.-H. Shue, G.K. Parks, M.O. Fillingim
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Longitudinal association between magnetotail reconnection and auroral breakup based on Geotail and Polar observations (2008)
  • 著者名/発表者名: Ieda, A.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research
  • 査読あり
• [雑誌論文] Towards understanding the electrodynamics of the 3-dimensional high-latitude ionosphere : present and future (2008)
  • 著者名/発表者名: Amm, O.
  • 雑誌名: Annales Geophysicae 26 ページ: 3913-3932
  • 査読あり
• [学会発表] Field-aligned currents during an intense substorm as estimated from global images and ground magnetic observations (2011)
  • 著者名/発表者名: 家田章正、上出洋介、堀智明、関華奈子、三好由純、藤井良一、D. Lummerzheim、R. J. Strangeway、R. Ergun、M. O. Fillingim、K. Parks, J. P. McFadden, C. W. Carlson
  • 学会等名: AGU Chapman Conference-Relationship Between Auroral Phenomenology and Magnetospheric Processes
  • 発表場所: Fairbanks, USA
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] Field-aligned currents during an intense substorm as estimated from global images and ground magnetic observations (2011)
  • 著者名/発表者名: Akimasa Ieda
  • 学会等名: AGU Chapman Conference - Relationship Between Auroral Phenomenology and Magnetospheric Processes
  • 発表場所: Fairbanks, USA
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] オーロラサージ極側境界の鉛磁力線電流 (2010)
  • 著者名/発表者名: 家田章正
  • 学会等名: 平成22年度国立極地研究所研究集会「極域における電離圏パラメータの非線形発展:モデル化と検証」
  • 発表場所: 国立極地研究所(東京都)
  • 年月日: 2010-12-22
• [学会発表] FAST衛星によるオーロラサージ電流系の観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 家田章正、藤本正樹、西野真木、堀智昭、関華奈子、西村幸敏、藤井良一、海老原祐輔、町田忍、宮下幸長、向井利典、齋藤義文
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第128回総会・講演会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館(沖縄県)
  • 年月日: 2010-10-31
• [学会発表] オーロラ電流系の推定と直接観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 家田章正、上出洋介、堀智昭、藤井良一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] Field-aligned currents during an intense substorm as estimated from global images and ground magnetic observations (2010)
  • 著者名/発表者名: 家田章正、上出洋介、堀智明、関華奈子、三好由純、藤井良一、D. Lummerzheim、R. J. Strangeway、R. Ergun、M. O. Fillingim、K. Parks, J. P. McFadden, C. W. Carlson
  • 学会等名: 10th International conference on substorms
  • 発表場所: Pismo beach, CA, USA
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] オーロラ画像と地上磁場から推定されたサブストーム時の沿磁力線電流地球電磁気 (2009)
  • 著者名/発表者名: 家田章正、上出洋介
  • 学会等名: 地球惑星圏学会第124回総会・講演会
  • 発表場所: 金沢大学(金沢)
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 地磁気逆計算法による電離層電流系の推定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 家田章正、上出洋介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県)
  • 年月日: 2009-05-18
• [学会発表] テミス衛星群と地上オーロラビデオとによる2008年3月のサブストーム同時観測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 家田章正、塩川和夫、堀智昭、坂口歌織、野村麗子,中島章光、宮下幸長、藤本正樹、M. Greffen、E. Donovan、E. Spanswick、I. Mann、V. A. Angelopoulos、C. T. Russell、J. P. McFadden、C. W. Carlson、D. Larson、S. Mende、H. Frey、K. H. Glassmeier、U. Auster
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第124回総会・講演会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念会館(宮城県)
  • 年月日: 2008-10-09
• [学会発表] テミス衛星群と地上オーロラビデオとによる2008年3月のサブストーム同時観測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 家田章正、塩川和夫、堀智昭、坂口歌織、野村麗子, 中島章光、宮下幸長、藤本正樹、M. Greffen、E. Donovan、E. Spanswick、I. Mann、V.A. Angelopoulos、C.T. Russell、J.P. McFadden、C.W. Carlson、 D. Larson、S. Mende、H. Frey、K.H. Glassmeier、U. Auster
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第124回総会・講演会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念会館(宮城県)
  • 年月日: 2008-10-09