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Investigating the conditions of ELF/VLF wave propagation from space to the ground.

研究課題

研究課題/領域番号 22K14083
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分17010:宇宙惑星科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

Martinez・Calderon Claudia  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (30847231)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードVLF waves / conjugated events / bursty-patches / magnetospheric waves / multi-point observations / VLF propagation / ionospheric exit point / vlf waves / multipoint observations / magnetosphere / geospace / ionosphere
研究開始時の研究の概要

Extremely Low and Very Low Frequency emissions at frequencies of 0.3-30 kHz interact with energetic electrons causing their acceleration or loss, playing an important role in radiation belt dynamics. We have little understanding on how these waves travel from the magnetosphere (alt: 1,000-60,000 km) to the ground. Using VLF ground receivers we will determine the likely position where waves exit the ionosphere. Using simultaneous detection of waves on satellites and ground we will study what affects wave propagation and discuss their effect on the loss of hazardous radiation belt electrons.

研究成果の概要

フィンランドにOUJとANGの2つの受信機を設置し、既存のKANと合わせてVLF波を観測する初の緯度チェーンを構築しまし、VLF波が異なる緯度でどのように伝播し、電離層からどのように出るかを調査しました。電離層の影響に焦点を当てKANとOUJの長期データから、バーストパッチの共役イベントリストを作成し、衛星観測と比較しました。その結果、バーストパッチは通常のVLF波と関連し、同じプロセスで生成されますが、より地球に近い磁力線が発生源で、磁力線のジャンプや横方向伝播など異なる特徴を示すことが分かりました。また、OUJで人工ノイズとスフェリクスを除去するフィルターを開発・実装しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

VLF waves regulate radiation belt electrons through acceleration and loss into the atmosphere, affecting satellite safety, GPS accuracy, or communications. Investigating new details about VLF wave characteristics and propagation we contribute to space weather forecasting and protection.

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2025 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 13件、 招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Simultaneous ground-satellite observations of ELF/VLF emissions generated by a strong magnetospheric compression2025

    • 著者名/発表者名
      Martinez-Calderon; C., K. Shiokawa; O. Santolik; S. Kurita; K. Keika; M. Connors; I. Schofield; M. Hanzelka; and W. Kurth
    • 雑誌名

      Earth Planets and Space

      巻: 77 号: 1 ページ: 49-49

    • DOI

      10.1186/s40623-025-02170-4

    • 関連する報告書
      2024 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] Comparison of very low frequency wave intensities measured by a low-altitude spacecraft and on the ground2024

    • 著者名/発表者名
      Nemec, F., K. Drastichova, J. Manninen, C. Martinez-Calderon, K. Shiokawa, and M. Connors
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 129 号: 7

    • DOI

      10.1029/2024ja032655

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Some results from VLF-CHAMP2025

    • 著者名/発表者名
      Martinez-Calderon, C., J. Manninen, D. Pisa, O. Santolik, M. Hanzelka, F. Nemec, Y. Miyoshi, & K. Shiokawa
    • 学会等名
      SGO Observatory Days 2025, Sodankyla, Finland
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VLF bursty-patches at KAN and IST in 20202024

    • 著者名/発表者名
      J. Manninen, C. Martinez-Calderon, F. Nemec, & K. Shiokawa
    • 学会等名
      11th VERSIM workshop, Breckenridge, Colorado, USA,
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 57.First results from VLF-CHAMP: Analyzing latitudinal propagation and characteristics of VLF waves in Finland2024

    • 著者名/発表者名
      C. Martinez-Calderon, J. Manninen, D. Pisa, O. Santolik, M. Hanzelka, F, Nemec, Y. MIyoshi, & K. Shiokawa
    • 学会等名
      11th VERSIM workshop, Breckenridge, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] VLF measurements and Bursty-patches2024

    • 著者名/発表者名
      J. Manninen, C. Martinez-Calderon, F. Nemec, & K. Shiokawa
    • 学会等名
      CHAMOS 2024 Workshop, Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ionospheric variations that could affect VLF waves.2024

    • 著者名/発表者名
      C. Martinez-Calderon, & J. Manninen
    • 学会等名
      CHAMOS 2024 Workshop, Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Whistler-mode quasiperiodic emissions and magnetospheric line radiation: Fine inner structure2024

    • 著者名/発表者名
      F. Nemec, O. Santolik, J. Manninen, C. Martinez-Calderon, K. Shiokawa, G. B. Hospodarksy, and W. S. Kurth
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2024, Vienna, Austria
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent findings from PWING VLF data.2024

    • 著者名/発表者名
      J. Manninen, C. Martinez-Calderon, F. Nemec, and the PWING team
    • 学会等名
      4th URSI AT-RASC, Gran Canaria, Spain
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Why two are better than one: combined results from VLF receivers at Oulujarvi and Kannuslehto2024

    • 著者名/発表者名
      Martinez‐Calderon, C., J. Manninen, K. Shiokawa, O. Mitsunori, and D. Pisa
    • 学会等名
      SGO Observatory Days 2024, Sodankyla, Finland
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Latitudinal propagation of VLF emissions from multi‐point observations in Finland: First results from the Oulujarvi ground station2023

    • 著者名/発表者名
      Martinez‐Calderon, C., J. Manninen, K. Shiokawa, M. Ozaki, D. Pisa, and V. Vuolteenaho
    • 学会等名
      AGU Fall meeting 2023, San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of the propagation of different VLF emissions from multi‐point observations in northern Finland2023

    • 著者名/発表者名
      Martinez‐Calderon, C., J. Manninen, K. Shiokawa, O. Mitsunori, O. Santolik, and T. Turunen
    • 学会等名
      URSI‐GASS 2023, Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Properties and characteristic scales of whistler‐mode waves as observed by ground‐based VLF stations and a low‐altitude spacecraft2023

    • 著者名/発表者名
      F. Nemec, K. Drastichova, J. Manninen, C. Martinez‐Calderon, and K. Shiokawa
    • 学会等名
      AGU Fall meeting 2023, San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VLF bursty‐patches observed at PWING stations2023

    • 著者名/発表者名
      J. Manninen, C. Martinez‐Calderon, K. Shiokawa, and the PWING team
    • 学会等名
      URSI GASS 2023, Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Propagation of VLF conjugated events at sub-auroral latitudes from multi-point observations in Fennoscandia and the inner magnetosphere.2022

    • 著者名/発表者名
      Martinez-Calderon, C., Y. Katoh, O. Santolik, M. Hanzelka, J. Manninen, Y. Miyoshi, Y. Kasahara, F. Tsuchiya, S. Matsuda, A. Kumamoto, S. Nakamura, M. Kitahara, I. Shinohara and K. Shiokawa
    • 学会等名
      AGU Fall meeting 2022, Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on the longitudinal extent of QP emissions using conjugated events observed by PWING stations2022

    • 著者名/発表者名
      Martinez-Calderon, C., T. Oonishi, K. Shiokawa, J. Manninen, M. Ozaki, S. Oyama and the PWING team
    • 学会等名
      10th biennial VERSIM workshop, Sodankyla, Finland
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Spectra data from OUJ receiver (CDF files)

    • URL

      https://ergsc.isee.nagoya-u.ac.jp/data/ergsc/ground/vlf/ouj/

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書 2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] QL 10-min spectra data from OUJ receiver

    • URL

      https://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/vlf/spectrum/OUJ/

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書 2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] Spectra data from ANG receiver (CDF files)

    • URL

      https://ergsc.isee.nagoya-u.ac.jp/data/ergsc/ground/vlf/ang/

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [備考] QL 10-min spectra data from ANG receiver

    • URL

      https://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/vlf/spectrum/ANG/

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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