多点衛星観測データを用いた宇宙プラズマ磁気流体乱流の高次統計解析

• 研究課題/領域番号: 20540439
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 羽田 亨 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (30218490)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010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); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008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: 太陽風 / 惑星間空間 / プラズマ波動 / 非線形波動 / 多点衛星観測 / 磁気流体乱流 / 多点観測 / 高次統計 / MHD乱流 / バイコヒーレンス

研究概要

宇宙プラズマ中には普遍的に磁気流体乱流(MHD乱流)が観測されるが、これらはしばしば非常に大振幅であり、波動間の非線形相互作用が盛んに行われていることを示唆している。これらの解析のためのデータは人工衛星により取得することが必要であるが、地上の気象観測等の場合と異なり、観測点(人工衛星の数)は極めて少ない。カポンの方法として知られる波数決定法を応用し、少数のデータ列からMHD乱流に関するできるだけ多くの情報を引き出すための、高次統計解析の方法を開発した。精度、雑音に対する脆弱性などについて、いくつかの手法の比較検討を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Specular reflection at a non-stationary shock : a simple model (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Meziane, A.Hamza, M.Wilber, M.Lee, C.Mazelle, E.Lucek, T.Hada
  • 雑誌名: Planet.Space Sci. 巻: 59(7) ページ: 495-501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heating and acceleration of ions in nonresonant Alfvenic turbulence (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi
  • 雑誌名: Phys. Plasmas 巻: Vol.17, No.7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of shock normal orientation fluctuations on field-aligned beam distributions (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Meziane, A. Hamza, M. Wilber, M. Lee, C. Mazelle, E. Lucek, T. Hada, A. Markowitch
  • 雑誌名: The Cluster Active Archive, ed. by H. Laakso, M. Taylor, and C. Escoubet 巻: Springer ページ: 349-362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heating and acceleration of ions in nonresonant Alfvenic turbulence (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Nariyuki, T.Hada, K.Tsubouchi
  • 雑誌名: Phys.Plasmas 巻: 17(7) ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of shock normal orientation fluctuations on field-aligned beam distributions (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Meziane, A.Hamza, M.Wilber, M.Lee, C.Mazelle, E.Lucek, T.Hada, A.Markowitch
  • 雑誌名: The Cluster Active Archive, ed. by H.Laakso, M.Taylor, and C.Escoubet, Springer ページ: 349-362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circularly polarized wave propagation in magnetofluid dynamics for relativistic electron-positron plasmas, Phys (2009)
  • 著者名/発表者名: F. A. Asenjo, V. Munoz, J. A. Valdivia, T. Hada
  • 雑誌名: Plasmas 巻: Vol.16, No.12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parametric instabilities of circularly polarized Alfven waves in plasmas with beam protons (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: Vol.114, No.A7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of high-density helicon plasma sources and their applications (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Shinohara, T. Hada
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: Vol.16, No.5 ページ: 57104-57104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circularly polarized wave propagation in magnetofluid dynamics for relativistic electron-positron plasmas' (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Felipe, V. Munoz, J. Valdivia, T. Hada
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: Vol.16, No.12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross-field diffusion of cosmic rays in two-dimensional magnetic field turbulence models (2009)
  • 著者名/発表者名: F. Otsuka, T. Hada
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Vol.697, No.1 ページ: 886-899
  • 査読あり
• [雑誌論文] "Relativistic particle acceleration in developing Alfven turbulence (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo, T. Hada
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: Vol.692 No.2 ページ: 1004-1012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Truncation model in the triple-degenerate derivative nonlinear Schroedinger equation (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Sanchez-Arriaga, T. Hada, Y. Nariyuki
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: Vol.16, No.4
  • 査読あり
• [雑誌論文] The truncation model of the derivative nonlinear Schroedinger equation (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Sanchez-Arriaga, T. Hada, Y. Nariyuki
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: Vol.16, No.4
  • 査読あり
• [雑誌論文] The truncation model of the derivative nonlinear Schroedinger equation (2009)
  • 著者名/発表者名: G.Sanchez-Arriaga, T.Hada, Y.Nariyuki
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 16(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Truncation model in the triple-degenerate derivative nonlinear Schroedinger equation (2009)
  • 著者名/発表者名: G.Sanchez-Arriaga, T.Hada, Y.Nariyuki
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 16(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relativistic particle acceleration in developing Alfven turbulence (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Matsukiyo, T.Hada
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 692(2) ページ: 1004-1012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross-field diffusion of cosmic rays in two-dimensional magnetic field turbulence models (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Otsuka, T.Hada
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 697(1) ページ: 886-899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circularly polarized wave propagation in magnetofluid dynamics for rela tivistic electron-positron plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Felipe, V.Munoz, J.Valdivia, T.Hada
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 16(12)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of high-density helicon plasma sources and their applications (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Shinohara, T.Hada, et al(8authors)
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 16(5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental evidence of phase coherence of magnetohydrodynamic turbulence in the solar wind : GEOTAIL satellite data (2008)
  • 著者名/発表者名: D. Koga, A. Chian, T. Hada, E. Rempel
  • 雑誌名: Phil. Trans. Royal Soc 巻: Vol.366, No.1864 ページ: 447-457
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parametric instabilities of large-amplitude parallel propagating Alfven waves : 2D PIC simulation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, S. Matsukiyo, T. Hada
  • 雑誌名: New Journal of Physics 巻: Vol.10 No.8
  • 査読あり
• [雑誌論文] On nonlinear evolution of Alfvenic turbulence in low beta plasmas (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: Vol.15, No.10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonadiabatic interaction between a charged particle and an MHD pulse (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kuramitsu, T. Hada
  • 雑誌名: Nonlinear Processes in Geophysics 巻: Vol.15, No.2 ページ: 265-273
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of bispectrum in the wave number domain based on multi-spacecraft measurements (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Narita, K. Glassmeier, P. Decreau, T. Hada, Y. Nariyuki
  • 雑誌名: Annales Geophysics 巻: Vol.26, No.11 ページ: 3389-3393
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of bispectrum in the wave number domain based on multi-spacecraft measurements (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Narita, K. Glassmeier, P. Decreau, T. Hada, Y. Nariyuki
  • 雑誌名: Annales Geophysics 26(11) ページ: 3389-3393
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonadiabatic interaction between a charged particle and an MHD pulse (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kuramitsu, T. Hada
  • 雑誌名: Nonlinear Processes in Geophysics 15(2) ページ: 265-273
  • 査読あり
• [雑誌論文] On nonlinear evolution of Alfvenic turbulence in low beta plasmas (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 15(10)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parametric instabilities of large-amplitude parallel propagating Alfven waves : 2D PIC simulation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, S. Matsukiyo, T. Hada
  • 雑誌名: New Journal of Physics 10(8) ページ: 83004-83004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental evidence of phase coherence of magnetohydrodynamic turbulence in the solar wind : GEOTAIL satellite data (2008)
  • 著者名/発表者名: D. Koga, A. Chian, T. Hada, E. Rempel
  • 雑誌名: Phil. Trans. Royal Soc. A 366(1864) ページ: 447-457
  • 査読あり
• [学会発表] Fluid modeling of SLAMS (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Hada
  • 学会等名: ISSI workshop on shock acceleration using strong turbulence methods
  • 発表場所: Bern, Switzerland
  • 年月日: 2010-05-18
• [学会発表] Diffusive shock acceleration of cosmic rays with non-Gaussian transoort (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hada
  • 学会等名: The 8th International Nonlinear Wave Workshop
  • 発表場所: La Jolla市,アメリカ合衆国
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] Diffasive shock acceleration of cosmic rays with non-Gaussian transoort (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Hada
  • 学会等名: The 8th International Nonlinear Wave Workshop
  • 発表場所: La Jolla 市, アメリカ合衆国
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] Nonlinear interactions of foreshock MHD waves : a tutorial review (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hada, Y. Nariyuki, Y. Narita
  • 学会等名: The 9th International School for Space Simulations
  • 発表場所: St. Quentin en Yvelines, France
  • 年月日: 2009-07-03
• [学会発表] Nonlinear magnetohydrodynamic waves in the earth' s foreshock region (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hada
  • 学会等名: International Gifu Workshop on Wave Turbulence
  • 発表場所: 岐阜市
  • 年月日: 2009-03-26
• [学会発表] "Foreshock wave turbulence (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hada
  • 学会等名: ISSI workshop on shock acceleration using strong turbulence methods
  • 発表場所: Bern, Switzerland
  • 年月日: 2009-03-04
• [学会発表] 準平行伝播Alfven波の自己変調不安定性のヴラソフシミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 神代天,羽田亨,成行泰裕,梅田隆行
  • 学会等名: 地球磁気圏・地球惑星圏学会総会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2008-10-11
• [学会発表] Bi-spectrum analysis of MHD turbulence using multi-spacecraft data (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hada, Y. Nariyuki, Y. Narita
  • 学会等名: International Congress on Plasma Physics 2008
  • 発表場所: 福岡市国際会議場
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] Parametric instabilities of incoherent Alfven waves in the solar wind (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi
  • 学会等名: AOGS 2008 Annual General Meeting
  • 発表場所: 釜山市(大韓民国)
  • 年月日: 2008-06-20
• [学会発表] Effects of dissipation in parametric processes of Alfven waves (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hada, Y. Nariyuki
  • 学会等名: AOGS 2008 Annual General Meeting
  • 発表場所: 釜山市(大韓民国)
  • 年月日: 2008-06-20
• [学会発表] Effects of dissipation in parametric processes of Alfven waves (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hada, Y. Nariyuki
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008大会
  • 発表場所: 幕張市
  • 年月日: 2008-05-30
• [学会発表] Vlasov simulation of finite amplitude mgnetohydrodynamic waves in the solar wind : Parametric instability of Alfven waves (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kumashiro, T. Hada, Y. Nariyuki, T. Umeda
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008大会
  • 発表場所: 幕張市
  • 年月日: 2008-05-29
• [学会発表] Parametric instabilities of coherent and incoherent Alfven waves (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi
  • 学会等名: Seventh International Workshop on Nonlinear Waves and Turbulence in Space Plasmas
  • 発表場所: Beaulieu市(フランス)
  • 年月日: 2008-04-24