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放射線帯マルチスケールシミュレーションによる相対論的電子の輸送加速過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23340146
研究種目

基盤研究(B)

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

三好 由純  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (10377781)

研究分担者 齋藤 慎司 (齊藤 慎司)  名古屋大学, 大学院理学研究科, 特任准教授 (60528165)
連携研究者 関 華奈子  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (20345854)
松本 洋介  千葉大学, 大学院理学研究科, 特任助教 (20397475)
天野 孝信  東京大学, 大学院理学系研究科, 助教 (00514853)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
20,280千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 4,680千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2011年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
キーワード放射線帯 / 粒子輸送 / 粒子加速 / シミュレーション / 宇宙天気 / ホイッスラー / 波動粒子相互作用 / MHD
研究成果の概要

放射線帯の高エネルギー電子のグローバルなダイナミクスを理解するため、新たなシミュレーションコードを開発し、MHD波動およびホイッスラーモード波動によって放射線帯電子がどのように変化するかを調べた。主な成果として、ホイッスラーモード波動によってバースト的な電子の降り込みが数keVからMeVまでの広いエネルギー帯で同時におこることが、シミュレーションと観測との比較研究から実証された。また、磁気圏を伝搬するMHD波動と電子との共鳴相互作用についての計算を行い、伝搬するMHD波動と特定の電子が選択的な共鳴を起こし、放射線帯電子の急速な加速を引き起こすことも明らかになった。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Energetic electron precipitation associated with pulsating aurora: EISCAT and Van Allen Probes observations2015

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., S. Oyama, S. Saito, H. Fujiwara, R. Kataoka, Y. Ebihara, C. Kletzing, G. Reeves, O. Santolik, M. Cliverd, C. Rodger, E. Turunen, and F. Tsuchiya
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 120 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Variations of nitric oxide in the mesosphere and lower thermosphere over Antarctica associated with a magnetic storm in April 20122014

    • 著者名/発表者名
      Isono, Y., A. Mizuno, T. Nagahama, Y. Miyoshi, T. Nakamura, R. Kataoka, M. Tsutsumi, M. K. Ejiri, H. Fujiwara, and H. Maezawa
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 41 号: 7 ページ: 2568-2574

    • DOI

      10.1002/2014gl059360

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ground-based observations of nitric oxide in the mesosphere and lower thermosphere over Antarctica in 2012-20132014

    • 著者名/発表者名
      Isono, Y., A. Mizuno, T. Nagahama, Y. Miyoshi, T. Nakamura, R. Kataoka, M. Tsutsumi, M. Ejiri, H. Fujiwara, H. Maezawa, and M. Uemura
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 119 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-speed solar wind with southward interplanetary magnetic field causes relativistic electron flux enhancement of the outer radiation belt via enhanced condition of whistler waves2013

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., R. Kataoka, Y. Kasahara, A. Kumamoto, T. Nagai, and M. Thomsen
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 40 号: 17 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1002/grl.50916

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Significance of Wave-Particle Interaction Analyzer for direct measurements ofnonlinear wave-particle interactions2013

    • 著者名/発表者名
      Katoh, Y., M. Kitahara, H. Kojima, Y.Omura, S. Kasahara, M. Hirahara, Y. Miyoshi, K. Seki, K. Asamura, T. Takashima, and T. Ono
    • 雑誌名

      Ann. Geophys

      巻: 31 号: 3 ページ: 503-512

    • DOI

      10.5194/angeo-31-503-2013

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the generation mechanism of relativistic electrons due to wave-particle interactions in the radiation belts via spacecraft observations2013

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., Y. Katoh, H. Kojima, and M. Hikishima
    • 雑誌名

      J. Plasma Fusion Res.

      巻: 89 ページ: 536-543

    • NAID

      110009660630

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Akebono observations of EMIC waves in the slot region of the radiation belts2013

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi, K., Y. Kasahara, M. S hoji, et al.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 40 号: 21 ページ: 5587-5591

    • DOI

      10.1002/2013gl058258

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relativistic Electron Microbursts associated with Whistler Chorus Rising Tone Elements: GEMSIS-RBW Simulations2012

    • 著者名/発表者名
      Saito, S., Y. Miyoshi, and K. Seki
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 117 号: A10

    • DOI

      10.1029/2012ja018020

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine scale structures of pulsating auroras in the early recovery phase of substorm using ground-based EMCCD camera2012

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, T., T. Sakanoi, Y. Miyoshi, R. Kataoka, D. Hampton, Y. Katoh, K. Asamura, and S. Okano
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 117 号: A10

    • DOI

      10.1029/2012ja017921

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PENGUIn/AGO and THEMIS conjugate observations of whistler-mode chorus waves in the dayside uniform zone under steady solar wind and quiet geomagnetic conditions2012

    • 著者名/発表者名
      Keika, K., M. Spasojevic , W. Li , J. Bortnik , Y. Miyoshi , V. Angelopoulos
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 117 号: A7

    • DOI

      10.1029/2012ja017708

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron and wave characteristics observed by the THEMIS satellites near the magnetic equator during a pulsating aurora2012

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, A., K. Shiokawa, K. Sakaguchi, Y. Miyoshi, S. Lee, V. Angelopoulos, O. Le Contel, J. P. McFadden, J. W. Bonnell, K.-H. Fornacon, and E. Donovan
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 117 号: A3

    • DOI

      10.1029/2011ja017066

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Outer radiation belt boundary location relative to the magnetopause : Implications for magnetopause shadowing2011

    • 著者名/発表者名
      Matsumura, C., Y. Miyoshi, K. Seki, S. Saito, V. Angelopoulos, and J. Koller
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 116 号: A6 ページ: n/a-n/a

    • DOI

      10.1029/2011ja016575

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic inner magnetosphere Tutorial and recent advances, in Dynamic Magnetosphere2011

    • 著者名/発表者名
      Ebihara, Y. and Y. Miyoshi
    • 雑誌名

      IAGA Special Sopron Book Series

      巻: Vol.3 ページ: 145-187

    • DOI

      10.1007/978-94-007-0501-2_9

    • ISBN
      9789400705005, 9789400705012
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Precipitation Loss and Nonlinear Acceleration of Broadband Energetic Electrons by Whistler Chorus Waves2015

    • 著者名/発表者名
      S. Saito and Y. Miyoshi
    • 学会等名
      AGU Joint Assembly
    • 発表場所
      カナダ・モントリオール
    • 年月日
      2015-05-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Common characteristics of the pulsating aurora electrons and relativistic electron microbursts: Satellite observations and simulation2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyoshi, S. Saito, S. Kurita, S. Oyama, M. Hirahara, K. Asamura, T. Sakanoi, and S. Kanekal
    • 学会等名
      Inner Magnetosphere Coupling III
    • 発表場所
      米国・ロスアンジェルス
    • 年月日
      2015-03-23 – 2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Relativistic electron acceleration by whistler chorus elements including de-trapping effect2014

    • 著者名/発表者名
      齊藤 慎司、三好 由純、関華奈子
    • 学会等名
      第136回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール
    • 年月日
      2014-11-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Radiation Belt Storms2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyoshi and R. Kataoka
    • 学会等名
      AOGS 2014
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Prompt acceleration of relativistic electrons of the outer belt associated with the dynamic pressure enhancement2013

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., S. Saito, Y. Matsumoto, K. Seki, and T. Amano
    • 学会等名
      AOGS 2013
    • 発表場所
      オーストラリア、ブリスベン
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Long-term variations of the radiation belt electrons2013

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., and R. Kataoka
    • 学会等名
      2013 Asia-Pacific Radio Science Conference
    • 発表場所
      台湾、台北
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Broadband electron precipitations associated with the pulsating aurora: EISCAT observation and computer simulation2013

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., S. Oyama, S. Saito, H. Fujiwara, and R. Kataoka
    • 学会等名
      American Geophysical Union
    • 発表場所
      米国、サンフランシスコ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of the radiation belts2013

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y.
    • 学会等名
      11th International School/Symposium for Space Simulations
    • 発表場所
      台湾、台北
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オーロラ活動に伴う高エネルギー電子の降り込み;EISCAT観測2013

    • 著者名/発表者名
      三好 由純、大山 伸一郎、齊藤 慎司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      日本、幕張
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Kinetic and Self-consistent Numerical Modeling of the Terrestrial Inner Magnetosphere2012

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Seki, K.Miyoshi, Y., Umeda, T., Matsumoto, Y., Ebihara, Y., Saito, S.
    • 学会等名
      6th International Conference on Numerical Modeling of Space Plasma Flows (ASTRONUM 2011)
    • 発表場所
      スペイン(招待講演)
    • 年月日
      2012-06-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Relativistic electron microbursts associated with whistler chorus2012

    • 著者名/発表者名
      S.Saito, Y.Miyoshi, K.Seki
    • 学会等名
      Inner Magnetosphere Coupling II
    • 発表場所
      米国・ロスアンジェルス
    • 年月日
      2012-03-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Self-consistent Drift-kinetic Numerical Ring-current Modeling : Five-dimensional Vlasov-Maxwell Approach2012

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Seki, K.Miyoshi, Y., Umeda, T., Matsumoto, Y., Ebihara, Y., Saito, S.
    • 学会等名
      Inner Magnetosphere Coupling II
    • 発表場所
      米国・ロスアンジェルス(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Self-consistent Kinetic Ring Current Modeling : The GEMSIS-RC Code2012

    • 著者名/発表者名
      Amano, T., Seki, K.Miyoshi, Y., Umeda, T., Matsumoto, Y., Ebihara, Y., Saito, S.
    • 学会等名
      GEMSIS International Workshop
    • 発表場所
      日本
    • 年月日
      2012-03-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Solar Wind-Radiation Belt Couplings2012

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., R.Kataoka, V.Jordanova, Y.Kasahara, A.Kumamoto
    • 学会等名
      GEMSIS International Workshop
    • 発表場所
      日本
    • 年月日
      2012-03-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Simulation on the relativistic electron dynamics in the realistic time-dependent magnetic field by the GEMSIS geospace models2012

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., S. Saito, K. Seki, Y. Matsumoto, T. Amano, and M. Yagi
    • 学会等名
      COSPAR 2012
    • 発表場所
      インド・マイソール
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 太陽風動圧変化時の外帯電子加速に関するシミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      三好由純、齊藤慎司、松本洋介、関華奈子、天野孝伸
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 3次元磁場中でのホイッスラーコーラスによる相対論的電子散乱:GEMSIS-RBWシミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      齋藤慎司、三好由純、関華奈子、久保田康文、長妻努、村田健史
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      北海道
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Plasma sheet electrons, plasmasphere, and whistler mode waves during high-speed stream events2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyoshi, R.Kataoka, Y.Kasahara, A.Kumamoto
    • 学会等名
      American Geophysical Union
    • 発表場所
      米国・サンフランシスコ(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] パルセーティングオーロラにともなう降り込み電子の変調~れいめい観測~2011

    • 著者名/発表者名
      三好由純、齊藤慎司、関華奈子、加藤雄人、坂野井健、西山尚典、浅村和史、平原聖文
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      日本
    • 年月日
      2011-11-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Solar Wind-Radiation Belt Coupling via Wave Particle Interactions2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyoshi, R.Kataoka, Y.Kasahara, A.Kumamoto
    • 学会等名
      International Symposium on Recent Observations and Simulations of the Sun-Earth System II
    • 発表場所
      ブルガリア
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Flux drop out of the outer belt electrons -THEMIS data analysis-2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyoshi, C.Matsumura, K.Seki, S.Saito, V.Angelopoulos, J.Koller
    • 学会等名
      2011 International Space Plasma Symposium (ISPS)
    • 発表場所
      台湾(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Large flux enhancement of the outer belt electrons associated with high-speed coronal hole stream2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyoshi, R.Kataoka, Y.Kasahara
    • 学会等名
      AGU Chapman Conference
    • 発表場所
      カナダ・ニューファンドランド
    • 年月日
      2011-07-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Study of electron microburst associated with whistler chorus in the outer radiation belt : GEMSIS-RB Wave simulations2011

    • 著者名/発表者名
      S.Saito, Y.Miyoshi, K.Seki
    • 学会等名
      AGU Chapman Conference
    • 発表場所
      カナダ・ニューファンドランド
    • 年月日
      2011-07-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Solar wind-radiation belt coupling via wave-particle interactions2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyoshi, R.Kataoka
    • 学会等名
      GEM 2011 Special session : Response of the magnetosphere to high speed streams
    • 発表場所
      米国・サンタフェ(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Simulation study on the evolution and propagation of whistler waves during storm time2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyoshi, V.Jordanova, Y.Matsumoto
    • 学会等名
      JPGU meeting
    • 発表場所
      日本
    • 年月日
      2011-05-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Solar Wind-Radiation Belt Coupling via Wave-Particle Interactions2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyoshi, R.Kataoka, Y.Kasahara, A.Kumamoto
    • 学会等名
      JPGU meeting
    • 発表場所
      日本
    • 年月日
      2011-05-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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