惑星間空間磁場北向き時の磁気圏電離圏対流機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24540479
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 渡辺 正和 九州大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (70446607)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: シータオーロラ / 沿磁力線電流 / プラズマ対流 / 磁気圏ダイナモ

研究成果の概要

グローバル数値シミュレーションを用いて、惑星間空間磁場朝夕成分反転時に出現するシータオーロラの形成過程を解明した。シータオーロラには単極性の沿磁力線電流が付随する。磁気圏の電流源領域では、膨張する磁気遅進波擾乱がプラズマの熱エネルギーを電磁エネルギーに変換することで定常沿磁力線電流が維持されている。このエネルギー変換過程は、シータオーロラに限らず、磁気圏ダイナモ一般の本質的機構である。

研究成果

• [雑誌論文] Global MHD modeling of ionospheric convection and field-aligned currents associated with IMF By triggered theta auroras (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., S. Sakito, T. Tanaka, H. Shinagawa, and K. T. Murata
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research Space Physics 巻: 119 号: 8 ページ: 6145-6166
  • DOI: 10.1002/2013ja019480
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Capacity Building: A Tool for Advancing Space Weather Science (2014)
  • 著者名/発表者名: Cardinal, M. G., A. Yoshikawa, H. Kawano, H. Liu, M. Watanabe, S. Abe, T. Uozumi, G. Maeda, T. Hada, and K. Yumoto
  • 雑誌名: Space Weather 巻: 12 号: 10 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1002/2014sw001110
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 「2 null-2 separator」磁気圏におけるリコネクション電場とリコネクションモード (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和，藤田茂，田中高史
  • 学会等名: 電磁圏物理学シンポジウム（名古屋大学太陽地球環境研究所研究集会）
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] 磁場のない太陽風に対する地球磁気圏の応答 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩木美延，片岡龍峰，渡辺正和，藤田茂，田中高史，行松彰，細川敬祐
  • 学会等名: 電磁圏物理学シンポジウム（名古屋大学太陽地球環境研究所研究集会）
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] サブストームオンセット開始時におけるグローバル磁場トポロジー変遷 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉岡大樹，渡辺正和，田中高史，藤田茂，品川裕之，村田健史
  • 学会等名: 電磁圏物理学シンポジウム（名古屋大学太陽地球環境研究所研究集会）
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] IMF北向き時に現れる磁気圏尾部高速プラズマ流の起源 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小中原祐介，渡辺正和，田中高史，藤田茂，久保田康文，品川裕之，村田健史
  • 学会等名: 電磁圏物理学シンポジウム（名古屋大学太陽地球環境研究所研究集会）
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-03-02 – 2015-03-03
• [学会発表] シータオーロラに伴う単極性沿磁力線電流系の観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和，Gordon Wilson，Marc R. Hairston
  • 学会等名: 第5回極域科学シンポジウム（国立極地研究所主催）
  • 発表場所: 市川
  • 年月日: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [学会発表] シータオーロラ形成時における磁気圏構造とプラズマ対流：次世代磁気圏－電離圏結合系シミュレーションコードによるMHDモデリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 小中原祐介，渡辺正和，田中高史，藤田茂，久保田康文，品川裕之，村田健史
  • 学会等名: 第5回極域科学シンポジウム（国立極地研究所主催）
  • 発表場所: 市川
  • 年月日: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [学会発表] 磁場のない太陽風に対する地球磁気圏の応答 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩木美延，片岡龍峰，渡辺正和，藤田茂，田中高史
  • 学会等名: 第5回極域科学シンポジウム（国立極地研究所主催）
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [学会発表] Role of plasma convection in pressure gradient-driven field-aligned currents (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M.
  • 学会等名: Magnetosphere-Ionosphere Convection and Substorm meeting
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-11-08 – 2014-11-09
• [学会発表] 惑星間空間磁場BY誘発シータオーロラに付随する単極性沿磁力線電流の観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和，Gordon Wilson，Marc R Hairston
  • 学会等名: 第136回地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2014-10-31 – 2014-11-03
• [学会発表] シータオーロラ形成時における磁気圏構造とプラズマ対流：次世代M-I 結合系シミュレーションコードによるMHDモデリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 小中原祐介，渡辺正和，田中高史，藤田茂，久保田康文，品川裕之，村田健史
  • 学会等名: 第136回地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2014-10-31 – 2014-11-03
• [学会発表] 磁場のない太陽風に対する地球磁気圏の応答 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩木美延，片岡龍峰，渡辺正和，田中高史，藤田茂
  • 学会等名: 第136回地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2014-10-31 – 2014-11-03
• [学会発表] 圧力勾配駆動沿磁力線電流におけるプラズマ対流の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和
  • 学会等名: 非ダンジェー磁気圏物理学研究会（国立極地研究所研究集会）
  • 発表場所: 市川
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-19
• [学会発表] Global MHD modeling of ionospheric convection and field-aligned currents associated with IMF BY triggered theta auroras (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., S. Sakito, T. Tanaka, H. Shinagawa, and K. T. Murata
  • 学会等名: Asia Oceania Geoscience Society (AOGS) Annual Meeting 2014
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] Current status of the MAGDAS Project: The largest magnetometer array in the world (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeda, G., K. Yumoto, H. Kawano, A. Yoshikawa, A. Ikeda, T. Uozumi, H. Liu, S. Abe, M. Cardinal, and M. Watanabe
  • 学会等名: Asia Oceania Geoscience Society（AOGS) Annual Meeting 2014
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
• [学会発表] 定常沿磁力線電流の駆動機構：プラズマ対流を用いた一般理論 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] 定常沿磁力線電流の駆動機構：プラズマ対流を用いた一般論 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和
  • 学会等名: 名古屋大学太陽地球環境研究所 電磁圏物理学シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 交換型磁力線再結合：観測による検証の試み (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩木美延、渡辺正和、堀智明、西谷望
  • 学会等名: 名古屋大学太陽地球環境研究所 電磁圏物理学シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] サブストーム開始時におけるグローバル磁場トポロジー変遷 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉岡大樹、渡辺正和、藤田茂、田中高史、品川裕之、村田健史
  • 学会等名: 名古屋大学太陽地球環境研究所 電磁圏物理学シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] シータオーロラ形成時における磁気圏構造とプラズマ対流：次世代磁気圏-電離圏結合系シミュレーションコードによるMHDモデリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 小中原祐介、渡辺正和、田中高史、藤田茂、久保田康文、品川裕之、村田健史
  • 学会等名: 名古屋大学太陽地球環境研究所 電磁圏物理学シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Capacity building activities at ICSWSE (2013)
  • 著者名/発表者名: Cardinal, M.G., A. Yoshikawa, H. Kawano, H. Liu, M. Watanabe, S. Abe, T. Uozumi, G. Maeda, T. Hada, and K. Yumoto
  • 学会等名: International CAWSES-II Symposium
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] Convection and Birkeland currents associated with IMF BY triggered theta auroras: An MHD modeling (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., S. Sakito, T. Tanaka, H. Shinagawa, and K. T. Murata
  • 学会等名: International CAWSES-II Symposium
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] MAGDAS activities of year 2013 (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, G., K. Yumoto, H. Kawano, A. Yoshikawa, H.Liu, M. Watanabe, S. Abe, T. Uozumi, A. Ikeda, and M. G. Cardinal
  • 学会等名: International CAWSES-II Symposium
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] 圧力勾配駆動沿磁力線電流におけるプラズマ対流の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和
  • 学会等名: 第４回極域科学シンポジウム
  • 発表場所: 立川
• [学会発表] シータオーロラ形成時における磁気圏構造とプラズマ対流：次世代磁気圏電離圏結合系シミュレーションコードによるMHDモデリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 小中原祐介，渡辺正和，田中高史，藤田茂，久保田康文，品川裕之，村田健史
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第134回講演会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] 圧力勾配駆動沿磁力線電流におけるプラズマ対流の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第134回講演会
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] 圧力勾配駆動沿磁力線電流におけるプラズマ対流の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和
  • 学会等名: 名古屋大学太陽地球環境研究所 第9回磁気圏－電離圏複合系における対流に関する研究会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] MAGDAS Activities in Australia Since 2005 (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, G., K. Yumoto, H. Kawano, A. Yoshikawa, A. Ikeda, T. Uozumi, H. Liu, S. Abe, M. Watanabe, M. Cardinal
  • 学会等名: AOGS Annual Meeting 2013
  • 発表場所: Brisbane, Australia
• [学会発表] シータオーロラに付随する電離圏対流と沿磁力線電流：MHDモデリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和，崎戸伸太郎，田中高史，品川裕之，村田健史
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] MAGDAS capacity building activities at ICSWSE (2013)
  • 著者名/発表者名: Cardinal, M. G., K. Yumoto, H. Kawano, A. Yoshikawa, H. Liu, M. Watanabe, S. Abe, T. Uozumi, G. Maeda
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] シータオーロラ形成にともなう電離圏対流と沿磁力線電流：ＭＨＤモデリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和，崎戸伸太郎，田中高史，品川裕之，村田健史
  • 学会等名: 名古屋大学太陽地球環境研究所 電磁圏物理学シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ，福岡市
• [学会発表] シータオーロラ形成にともなう沿磁力線電流と電離圏対流 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和、崎戸伸太郎、江藤洋香、田中高史、品川裕之、村田健史
  • 学会等名: 国立極地研究所 SuperDARNによる極域超高層大気研究集会
  • 発表場所: 国立極地研究所，立川市
• [学会発表] シータオーロラに伴う電離圏対流と沿磁力線電流：データ解析による検証に向けて (2013)
  • 著者名/発表者名: 江藤洋香、渡辺正和
  • 学会等名: 名古屋大学太陽地球環境研究所 電磁圏物理学シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ，福岡市
• [学会発表] 数値シミュレーションによるexchange cell再現の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 小中原祐介，渡辺正和，藤田茂，久保田康文，品川裕之，田中高史，村田健史
  • 学会等名: 名古屋大学太陽地球環境研究所 電磁圏物理学シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ，福岡市
• [学会発表] 昼側Region2沿磁力線電流系の起源 (2013)
  • 著者名/発表者名: 花岡知幾，渡辺正和，藤田茂，田中高史，品川裕之，村田健史
  • 学会等名: 名古屋大学太陽地球環境研究所 電磁圏物理学シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ，福岡市
• [学会発表] Dungey/interchange hybrid-type magnetic flux circulation mode in the magnetosphere (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., S. Fujita, Y. Kubota, H. Shinagawa, T. Tanaka, and T. Murata
  • 学会等名: 国立極地研究所 第３回極域科学シンポジウム
  • 発表場所: 国立極地研究所，立川市
• [学会発表] Dungey 型／交換型混成磁気圏磁束循環の数値シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和，藤田茂，久保田康文，品川裕之，田中高史，村田健史
  • 学会等名: 第132回地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター，札幌市
• [学会発表] 沿磁力線電流の磁気圏クロージャーに関する一考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和，花岡知幾，崎戸伸太郎
  • 学会等名: 名古屋大学太陽地球環境研究所 第８回磁気圏－電離圏複合系における対流に関する研究会
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都，京都市
• [学会発表] 惑星間空間磁場斜め北向き時の磁気圏大規模磁束循環 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡辺正和，藤田茂，久保田康文，品川裕之，田中高史，村田健史
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場，千葉市
• [学会発表] Physical processes of dayside region 2 field-aligned currents associated with substorms: An MHD modeling (2012)
  • 著者名/発表者名: 花岡知幾，渡辺正和，藤田茂，田中高史，村田健史，品川裕之
  • 学会等名: 第132回地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター，札幌市
• [学会発表] グローバルMHDシミュレーションにおける昼間側で閉じるRegion 2 沿磁力線電流系の生成機構について (2012)
  • 著者名/発表者名: 花岡知幾，渡辺正和，藤田茂，田中高史，品川裕之，村田健史
  • 学会等名: 名古屋大学太陽地球環境研究所 第８回磁気圏－電離圏複合系における対流に関する研究会
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都，京都市
• [学会発表] Magnetic conjugacy at high latitudes in global magnetohydrodynamic (MHD) and empirical models of the magnetosphere (2012)
  • 著者名/発表者名: Kabin, K., and M. Watanabe
  • 学会等名: AOGS-AGU (WPGM) Joint Assembly 2012
  • 発表場所: Sentosa, Singapore
• [学会発表] MAGDAS project activities under ISWI (2012)
  • 著者名/発表者名: Maeda, G., K. Yumoto, H. Kawano, A. Yoshikawa, H. Liu, M. Watanabe, S. Abe, T. Uozumi, and A. Ikeda
  • 学会等名: International Conference on Radiation Belts and Space Weather
  • 発表場所: Daejeon, Korea
• [学会発表] Formation of Preliminary Center for Capacity Building for Space Weather Research (2012)
  • 著者名/発表者名: Yumoto, K., A. Yoshikawa, H. Kawano, H. Liu, M. Watanabe, A. Ikeda, G. Maeda, S. Abe, and T. Uozumi
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場，千葉市
  • 招待講演
• [学会発表] 磁気圏におけるRegion2沿磁力線電流の生成機構について (2012)
  • 著者名/発表者名: 花岡知幾，渡辺正和，藤田茂，田中高史，品川裕之，村田健史
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場，千葉市
• [備考] シータオーロラの数値シミュレーション
  • URL: http://denji102.geo.kyushu-u.ac.jp/stp/research_02.html