オーロラ電流系エミュレータとデータ同化による電離圏ジュール加熱の時空間変動の解明

• 研究課題/領域番号: 24H00277
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 片岡 龍峰 国立極地研究所, 先端研究推進系, 准教授 (90462671)
• 研究分担者: 中野 慎也 統計数理研究所, 学際統計数理研究系, 教授 (40378576) ; 藤田 茂 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(機構本部施設等), データサイエンス共同利用基盤施設, 特任教授 (70500693) ; 中溝 葵 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 主任研究員 (90437757)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 47,580千円 (直接経費: 36,600千円、間接経費: 10,980千円); 2025年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円); 2024年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
• キーワード: オーロラ / 機械学習 / 宇宙天気予報

研究開始時の研究の概要

オーロラ電流系による地球大気のジュール加熱の時間空間発展の定量評価やエネルギー散逸の理解が、これまで困難とされていた最大の理由は、オーロラ電流系の物理シミュレーションの計算に要する計算リソースが過大だったことにある。本研究では、申請者らが独自に開発してきた機械学習ベースのエミュレータにより、シミュレーション結果を約100万倍高速に模倣することでアンサンブル不足の問題を根本的に解決し、過去数十年にわたるジュール加熱の時間空間変動を分単位で解明する。また、長期間のデータ同化の結果として、世界に類のないオーロラ電流系の宇宙天気再解析データも構築する。