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太陽フレア多波長スペクトルモデルの構築

公募研究

研究領域太陽地球圏環境予測:我々が生きる宇宙の理解とその変動に対応する社会基盤の形成
研究課題/領域番号 16H01187
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

研究代表者

渡邉 恭子  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 講師 (10509813)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード太陽物理学 / 太陽フレア放射
研究実績の概要

太陽フレアから放射されるX線や紫外線は地球電離圏に影響を与え、デリンジャー現象という通信障害を引き起こす。現在、デリンジャー現象の予報では軟X線強度(フレアクラス)が指標として用いられているが、実際は軟X線強度と比例していないデリンジャー現象が数多く見られる。
どのような特徴を持つ太陽フレア放射がデリンジャー現象を発生するのか、その特徴を見積もるために、本研究ではまず、太陽フレアの多波長スペクトル(特にデリンジャー現象に影響すると考えられている紫外線放射)を観測データから統計的に見積もった。その結果、多くの紫外線放射は軟X線放射強度変化とほぼ同様の変動を見せたが、その紫外線放射を生成しているプラズマの温度によって変動に時間差が見られた。また、軟X線放射とは全く異なる硬X線放射と似た時間変動をする紫外線放射も多くあることが分かった。
太陽フレアやそれを発生した黒点の幾何学的な様相が太陽フレアスペクトル変動に与える影響についても統計的に解析した。まず、フレア発生時の黒点の面積とその種類と、太陽フレアの規模や発生率との関係を調べたが、これらの間に明確な関係性は見られなかった。次に、フレアリボンの長さとリボン間距離について調べたところ、どちらも太陽フレア放射の継続時間に影響していることが分かった。
以上の観測結果をもとに、太陽フレア放射を再現する数値計算モデルを構築した。フレアループが長い場合(ループ半長:52,000km)、短い場合(ループ半長:5,200km)、一般的な長さの場合(ループ半長:26,000km)について計算したところ、フレアループが長いフレアについてのみ、観測された紫外線放射の強度と時間発展をおおむね再現することに成功した。今後は、この数値計算モデルより、個々のフレアの放射スペクトルを再現可能なパラメータを導出し、得られた放射の地球電離圏への影響を検証していく。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 10件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Characteristics that Produce White-light Enhancements in Solar Flares Observed by Hinode/SOT2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kyoko、Kitagawa Jun、Masuda Satoshi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 850 号: 2 ページ: 204-204

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa9659

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical Studies of Solar White-light Flares and Comparisons with Superflares on Solar-type Stars2017

    • 著者名/発表者名
      Namekata, K., Sakaue, T., Watanabe, K., Asai, A., Maehara, H., Notsu, Y., Notsu, S., Honda, S., Ishii, T. T., Ikuta, K., Nogami, D., Shibata, K.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 851 号: 2 ページ: 91-91

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa9b34

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expansion of Habitable Zone around Low Mass Stars by the Supply of UV Radiation from CME2017

    • 著者名/発表者名
      Oishi Midori、Watanabe Kyoko、Kamaya Hideyuki
    • 雑誌名

      Memoirs of the National Defence Academy of Japan

      巻: 55 ページ: 9-16

    • NAID

      120006358374

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capability of the accelerated protons as the origin of white-light emission of solar flare2017

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe、S. Masuda、M. Ohno
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC2017)

      巻: 150

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of Solar Gamma Rays and Solar Neutrons detected on March 7th and September 25th of 2011 by Ground Level Neutron Telescopes, SEDA-FIB and FERMI-LAT2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Muraki、J. F. Valdes-Galicia、L. X. Gonzalez、K. Kamiya、Y. Katayose、K. Koga、H. Matsumoto、S. Masuda、Y. Matsubara、Y. Nagai、M. Ohnishi、S. Ozawa、T. Sako、S. Shibata、M. Takita、Y. Tanaka、H. Tsuchiya、K. Watanabe、J. L. Zhang
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC2017)

      巻: 136

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Detection efficiency of the Solar Neutron Telescopes located at high altitudes2017

    • 著者名/発表者名
      L. X. Gonzalez、J.F. Valdes-Galicia、Y. Muraki、K. Watanabe、T. Sako、K. Koga、Y. Matsubara、K. Kamiya、S. Shibata、T. Sakai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC2017)

      巻: 103

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Sensitivity of the SciBar Cosmic Ray Telescope (SciCRT) to solar neutrons2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sasai、Yutaka Matsubara、Yoshitaka Itow、Takashi Sako、Tetsuya Kawabata、Akira Tsuchiya、Kazuoki Munakata、Chihiro Kato、Yoshiaki Nakamura、Takahiro Oshima、Toshiki Koike、Shoichi Shibata、Akitoshi Oshima、Hisanori Takamaru、Hiroshi Kojima、Harufumi Tsuchiya、Kyoko Watanabe、Masayoshi Kozai(他10名)
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC2017)

      巻: 101

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Development of faster front end electronics for the SciCRT detector at Sierra Negra, Mexico2017

    • 著者名/発表者名
      Marcos Anzorena、J. F. Valdes-Galicia、Rocio Garcia、Yutaka Matsubara、Yoshinori Sasai、Tetsuya Kawabata、Ernesto Ortiz、L. X. Gonzalez、Octavio Musalem、Alejandro Hurtado、Marco Barrantes、Roberto Taylor、Yoshitaka Itow、Takashi Sako、Akira Tsuchiya、Kazuoki Munakata、Chihiro Kato、(他8名)、Kyoko Watanabe(他2名)
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC2017)

      巻: 53

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a pattern recognition algorithm for particle identification on the SciCRT in the Sierra Negra Volcano Summit2017

    • 著者名/発表者名
      Rocio Garcia、J. F. Valdes-Galicia、Marcos Anzorena、Ernesto Ortiz、L. X. Gonzalez、Octavio Musalem、Alejandro Hurtado、Marco Barrantes、Roberto Taylor、Yutaka Matsubara、Yoshinori Sasai、Yoshitaka Itow、Takashi Sako、Tetsuya Kawabata、Akira Tsuchiya、Kazuoki Munakata、Chihiro Kato、(他8名)、Kyoko Watanabe(他2名)
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC2017)

      巻: 52

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Current status of SciCRT experiment and its expected future performance2017

    • 著者名/発表者名
      Marcos Anzorena、J. F. Valdes-Galicia、Rocio Garcia、Yutaka Matsubara、Yoshinori Sasai、Tetsuya Kawabata、Ernesto Ortiz、L. X. Gonzalez、Octavio Musalem、Alejandro Hurtado、Marco Barrantes、Roberto Taylor、Yoshitaka Itow、Takashi Sako、Akira Tsuchiya、Kazuoki Munakata、Chihiro Kato、(他8名)、Kyoko Watanabe(他2名)
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th International Cosmic Ray Conference (ICRC2017)

      巻: 51

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] IRIS, Hinode, SDO, and RHESSI Observations of a White Light Flare Produced Directly by Nonthermal Electrons2017

    • 著者名/発表者名
      Kyoung-Sun Lee, Shinsuke Imada, Kyoko Watanabe, Yumi Bamba, David H. Brooks
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 836 号: 2 ページ: 150-150

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa5b8b

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Validation of a scaling law for the coronal magnetic field strength and loop length of solar and stellar flares2017

    • 著者名/発表者名
      1.Kosuke Namekata, Takahito Sakaue, Kyoko Watanabe, Ayumi Asai, Kazunari Shibata
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 号: 1 ページ: 7-7

    • DOI

      10.1093/pasj/psw111

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Observation of Solar Neutrons from the ISS and High Mountain Observatories in association with a flare on July 8, 20142016

    • 著者名/発表者名
      Y. Muraki, D. Lopez, K. Koga, F. Kakimoto, T. Goka, L. X. Gonzalez, S. Masuda, Y. Matsubara, H. Matsumoto, P. Miranda, O. Okudaira, T. Obara, J. Salinas, T. Sako, S. Shibata, R. Ticona, Y. Tsunesada, J.F. Valdes-Galicia, K. Watanabe, T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 291 号: 4 ページ: 1241-1265

    • DOI

      10.1007/s11207-016-0887-0

    • 関連する報告書
      2016 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] Observation of Cosmic Ray Hadrons at the top of the Sierra Negra volcano in Mexico with the SciCRT prototype2016

    • 著者名/発表者名
      E. Ortiz, J.F. Valdes-Galicia, Y. Matsubara, Y. Nagai, A. Hurtado, O. Musalem, R. Garcia, M. A. Anzorena, L. X. Gonzalez, Y. Itow, T. Sako, D. Lopez, Y. Sasai, K. Munakata, C. Kato, M. Kozai, S. Shibata, H. Takamaru, H. Kojima, K. Watanabe, H. Tsuchiya, T. Koi
    • 雑誌名

      Advances in Space Research

      巻: 58 号: 10 ページ: 2018-2025

    • DOI

      10.1016/j.asr.2016.02.008

    • 関連する報告書
      2016 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] フレア: 粒子加速研究からの観点2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉恭子
    • 学会等名
      太陽研連シンポジウム「太陽研究の将来展望」、京都大学、2018年2月19 - 21日
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 白色光フレア・CMEの発生条件と太陽フレア放射の関係2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉恭子、山嵜一弘、有馬伸、堀巌允、増田智
    • 学会等名
      太陽研連シンポジウム「太陽研究の将来展望」、京都大学、2018年2月19 - 21日
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 太陽フレアのimpulsivityと白色光・CMEとの関係II2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉恭子、山嵜一弘、有馬伸、堀巌允、増田智
    • 学会等名
      日本天文学会2018年春季年会、千葉大学、2018年3月14 - 17日
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 太陽フレアEUV放射スペクトル予測モデルの構築2018

    • 著者名/発表者名
      西本将平, 渡邉恭子, 今田晋亮, 川手朋子, Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      太陽研連シンポジウム, 京都大学, 2018年2月19-21日
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 太陽フレアEUV放射スペクトル予測モデルの構築2018

    • 著者名/発表者名
      西本将平, 渡邉恭子, 今田晋亮, 川手朋子, Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      日本天文学会2018年春季年会, 千葉大学, 2018年3月14-17日
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Solar flare impulsivity and its relationship with white-light flares and with CMEs2017

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Watanabe, Shin Arima, Yoshimasa Hori, Satoshi Masuda
    • 学会等名
      PSTEP-2
    • 発表場所
      Kyoto Univ. Japan
    • 年月日
      2017-03-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical analysis of observational data for total solar flare spectra2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Nishimoto, Kyoko Watanabe, Shinsuke Imada, Tomoko Kawate, Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      PSTEP-2
    • 発表場所
      Kyoto Univ. Japan
    • 年月日
      2017-03-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽フレアの impulsivity と白色光・CME との関係2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉恭子、有馬伸、堀巌允、増田智
    • 学会等名
      日本天文学会2017年春季年会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 太陽フレア放射スペクトル導出のための観測データ統計解析2017

    • 著者名/発表者名
      西本将平、渡邉恭子、今田晋亮、川手朋子、Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      日本天文学会2017年春季年会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 太陽フレア多波長観測データの統計解析2017

    • 著者名/発表者名
      西本将平、渡邉恭子、今田晋亮、川手朋子、Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      太陽研連シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Capability of the accelerated protons as the origin of white-light emission of solar flare2017

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Watanabe, Satoshi Masuda, Masanori Ohno
    • 学会等名
      35th International Cosmic Ray Conference, Busan, Korea, 2017 July 12-20
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solar flare impulsivity and its relationship with white-light flares and with CMEs2017

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Watanabe, Shin Arima, Yoshimasa Hori, Satoshi Masuda
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017, Makuhari, Japan, May 20 - 25, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Capability of the accelerated protons as the origin of white-light emission of solar flare2017

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Watanabe, Satoshi Masuda, Masanori Ohno
    • 学会等名
      AOGS 14th Annual Meeting, Singapore, August 6-11, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solar flare impulsivity and its relationship with white-light flares and with CMEs2017

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Watanabe, Kazuhiro Yamazaki, Shin Arima, Yoshimasa Hori, Satoshi Masuda
    • 学会等名
      2017 AGU Fall Meeting, New Orleans, Louisiana, USA, December 11-15, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽フレアにおける彩層応答と白色光放射との関係2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉恭子、沼田広葵、Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      日本天文学会 2017年秋季年会、北海道大学、2017年9月11 - 13日
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Statistical analysis of observational data for total solar flare spectra2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Nishimoto, Kyoko Watanabe, Shinsuke Imada, Tomoko Kawate, Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint Meeting 2017, Chiba, May 21-25, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical and observational research of solar flare for total spectra and geometrical features2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Nishimoto, Kyoko Watanabe, Shinsuke Imada, Tomoko Kawate, Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2017, New Orleans, December 11-15, 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽フレア放射スペクトル予測モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      西本将平, 渡邉恭子, 今田晋亮, 川手朋子, Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      日本天文学会2017年秋季年会, 北海道大学, 2017年9月11-13日
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 太陽フレアデータと太陽地球圏環境への影響の関係に関する統計解析2016

    • 著者名/発表者名
      西本将平、渡邉恭子、今田晋亮、川手朋子、Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Statistical analysis of solar flare spectra for the influence of solar-terrestrial environment2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Nishimoto, Kyoko Watanabe, Shinsuke Imada, Tomoko Kawate, Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      Hinode-10
    • 発表場所
      Nagoya Japan
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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