光学・電波観測を組み合わせたポーラーパッチの３次元イメージング観測

• 研究課題/領域番号: 23740366
• 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: 電気通信大学
• 研究代表者: 細川 敬祐 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (80361830)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 超高層大気環境 / 極冠域電離圏 / ポーラーキャップパッチ / ポーラーキャップオーロラ / 大気光観測 / ポーラーパッチ / レーダー観測 / 極冠オーロラ / 極域電離圏プラズマ

研究概要

カナダ北域のレゾリュートベイにおいて、高感度全天大気光イメージャと非干渉散乱レーダーを用いた極冠域電離圏の立体的観測を実施し、ポーラーキャップパッチやポーラーキャップオーロラに関する様々な研究成果を得た。代表的な成果として、1) 複数のイメージャとレーダーを組み合わせたポーラーキャップパッチの広域イメージング（パッチの水平スケールの評価）や、2) パッチに伴って発生するイレギュラリティの空間分布の可視化、3) ポーラーキャップオーロラ近傍の電磁気学的構造の 3 次元的観測などが挙げられる。これらの成果は、極冠域電離圏擾乱が衛星測位に与える影響を評価するうえで必要不可欠な情報を与えるものである。

研究成果

• [雑誌論文] Storm-time enhancements of 630.0-nm airglow associated with polar cap patches (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakai, J., K. Hosokawa, S. Taguchi, and Y. Ogawa
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: (submitted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global imaging of polar cap patches with dual airglow imagers (2014)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., S. Taguchi, K. Shiokawa, Y. Otsuka, Y. Ogawa, and M. Nicolls
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 41 号: 1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1002/2013gl058748
  • 査読あり
• [雑誌論文] The interconnection between cross-polar cap convection and the luminosity of polar cap patches (2013)
  • 著者名/発表者名: Perry, G., J.-P. St-Maurice, and K. Hosokawa
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 118 号: 11 ページ: 7306-7315
  • DOI: 10.1002/2013ja019196
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2D direct imaging of structuring of polar cap patches (2013)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., S. Taguchi, Y. Ogawa, and J. Sakai
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 118 号: 10 ページ: 6536-6543
  • DOI: 10.1002/jgra.50577
  • 査読あり
• [雑誌論文] Steep plasma depletion in dayside polar cap during a CME-driven magnetic storm (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Sakai
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 118 号: 1 ページ: 462-471
  • DOI: 10.1029/2012ja018138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Periodicities of polar cap patches (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hosokawa
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 118 号: 1 ページ: 447-453
  • DOI: 10.1029/2012ja018165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Space-time variability of polar cap patches: Direct evidence for internal plasma structuring (2012)
  • 著者名/発表者名: Dahlgren, H., G. W. Perry, J. L. Semeter, J.-P. St.-Maurice, K. Hosokawa, M. J. Nicolls, M. Greffen, K. Shiokawa, and C. Heinselman
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 117 号: A9
  • DOI: 10.1029/2012ja017961
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPS total electron content variations associated with poleward moving sun aligned arcs (2012)
  • 著者名/発表者名: Jayachandran, P. T., K. Hosokawa, K. Shiokawa, Y. Otsuka, C. W. Watson, S. C. Mushini, J. W. MacDougall, P. Prikryl, R. Chadwick, and T. D. Kelly
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 117 号: A5
  • DOI: 10.1029/2011ja017423
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct three-dimensional imaging of polar ionospheric structures with the Resolute Bay Incoherent Scatter Radar (2012)
  • 著者名/発表者名: Dahlgren, H., J. L. Semeter, K. Hosokawa, M. J. Nicolls, T. W. Butler, M. G. Johnsen, K. Shiokawa, and C. Heinselman
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 39 号: 5
  • DOI: 10.1029/2012gl050895
  • 査読あり
• [雑誌論文] Signatures of moving polar cap arcs in the F-region PolarDARN echoes (2012)
  • 著者名/発表者名: Koustov, A. V., K. Hosokawa, N. Nishitani, K. Shiokawa, and H. Liu
  • 雑誌名: Ann. Geophys 巻: 30 ページ: 441-455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Signatures of moving polar cap arcs in the F-region PolarDARN echoes (2012)
  • 著者名/発表者名: Koustov, A. V., K. Hosokawa, N. Nishitani, K. Shiokawa, and H. Liu
  • 雑誌名: Ann. Geophys. 巻: 30 ページ: 441-455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decay of polar cap patch (2011)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., J. Moen, K. Shiokawa, and Y. Otsuka
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 116 号: A5
  • DOI: 10.1029/2010ja016297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Motion of polar cap arcs (2011)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., J. I. Moen, K. Shiokawa, and Y. Otsuka
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 116 号: A1 ページ: n/a-n/a
  • DOI: 10.1029/2010ja015906
  • 査読あり
• [学会発表] Global imaging of polar cap patches with dual airglow imagers (2013)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., S. Taguchi, K. Shiokawa, Y. Otsuka, Y. Ogawa, and M. Nicolls
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ
• [学会発表] 複数の全天イメージャとレーダーによるポーラーパッチの広域イメージング観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 細川敬祐, 田口聡, 塩川和夫, 大塚雄一, 小川泰信
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] 複数の全天イメージャとレーダーを用いた極冠オーロラの広域イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 最所崇, 細川敬祐, 塩川和夫, 田口聡, 大塚雄一, 小川泰信, Micheal Nicolls
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] An Observation of Polar Cap Aurora with RISR and OMTI : A Feasibility Study for EISCAT 3D (2013)
  • 著者名/発表者名: 最所崇, 細川敬祐, 塩川和夫, 大塚雄一, Craig Heinselman
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会 (JpGU)
  • 発表場所: 幕張
• [学会発表] 複数の全天イメージャとレーダーを用いた極冠オーロラの広域イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 最所崇, 細川敬祐, 塩川和夫, 田口聡, 大塚雄一, 小川泰信
  • 学会等名: 中間圏・熱圏・電離圏研究会
  • 発表場所: 情報通信研究機構
• [学会発表] 複数の全天イメージャとレーダーによるポーラーパッチの広域イメージング観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 細川敬祐, 田口聡, 塩川和夫, 大塚雄一, 小川泰信
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 (SGEPSS), 2013 年 11 月, 高知
  • 発表場所: 高知大学
• [学会発表] 複数の全天イメージャとレーダーを用いた極冠オーロラの広域イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 最所崇, 細川敬祐, 塩川和夫, 田口聡, 大塚雄一, 小川泰信, Micheal Nicolls
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 高知大学
• [学会発表] An Observation of Polar Cap Aurora with RISR and OMTI: A Feasibility Study for EISCAT 3D (2013)
  • 著者名/発表者名: 最所崇, 細川敬祐, 塩川和夫, 大塚雄一, Craig Heinselman
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
• [学会発表] Global imaging of polar cap patches with dual all-sky airglow imagers (2013)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K.; Taguchi, S.; Shiokawa, K.; Otsuka, Y.; Ogawa, Y.; Nicolls, M. J
  • 学会等名: American Geophysical Union, Fall Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ
• [学会発表] ポーラーパッチの輝度変化に関する統計解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木聡, 細川敬祐, 塩川和夫, 大塚雄一
  • 学会等名: 第3回極域科学シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所
• [学会発表] 極冠域電離圏プラズマの構造化 : 高速大気光撮像で見えてきたもの (2012)
  • 著者名/発表者名: 細川敬祐, 田口聡, 小川泰信
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 全天カメラと非干渉散乱レーダーによる極冠アークの 3次元空間構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 最所崇, 細川敬祐, 塩川和夫, 大塚雄一, Craig Heinselman
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] An unusual strolling motion of polar cap patches : an implication of the influence of tail reconnection on the nightside polar cap convection (2012)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa K., J. I. Moen, P. T. Jayachandran, K. Shiokawa and Y. Otsuka
  • 学会等名: EGU General Assembly
  • 発表場所: ウィーン
• [学会発表] 全天カメラと非干渉散乱レーダーによる極冠アークの 3 次元空間構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 最所崇, 細川敬祐, 塩川和夫, 大塚雄一, Craig Heinselman
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
• [学会発表] Stagnation of a polar cap patch and decay of the accompanying plasma irregularities (2011)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa K., J. I. Moen, K. Shiokawa and Y. Otsuka
  • 学会等名: Asia-Oceania Geoscience Society (AOGS) 8th Annual General Meeting
  • 発表場所: 台北
• [学会発表] Stagnation of a Polar Cap Patch and Decay of the Accompanying Plasma Irregularities (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Hosokawa, J. I. Moen, K. Shiokawa and Y. Otsuka
  • 学会等名: Asia-Oceania Geoscience Society (AOGS) 2011
  • 発表場所: 台北
• [備考] 本研究で得られた高感度全天カメラの観測データは、プロットおよびムービーの形で以下のWeb ページで公開されている。
  • URL: http://gwave.ice.uec.ac.jp/cgi-bin/hosokawa/resolute/resolute.cgi