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2015 年度 実績報告書

地球電磁気圏擾乱現象の発生機構の解明と予測

計画研究

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 15H05815
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 品川 裕之  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波計測研究所宇宙環境インフォマティクス研究室, 主任研究員 (00262915)
家森 俊彦  京都大学, 理学研究科, 教授 (40144315)
亘 慎一  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波計測研究所宇宙環境インフォマティクス研究室, 研究マネージャー (40358825)
加藤 雄人  東北大学, 理学研究科, 准教授 (60378982)
吉川 顕正  九州大学, 国際宇宙天気科学・教育センター, 講師 (70284479)
塩川 和夫  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (80226092)
海老原 祐輔  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (80342616)
研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワード宇宙天気 / 宇宙放射線 / 電離圏擾乱 / 地磁気誘導電流 / 予測
研究実績の概要

本研究課題では、太陽、太陽風の擾乱に起因して、地球電磁気圏において生起する様々な電磁気擾乱のうち、宇宙放射線(太陽陽子線、放射線帯電子)、電離圏変動、地磁気誘導電流に注目し、それぞれの変動現象の解明と予測を目指した研究を推進している。また、本研究で開発したモデルの成果については、本研究領域の計画班A01を通して、宇宙飛行士の被ばくや、通信障害、測位誤差、地上における誘導電流の評価といった具体的な宇宙天気の影響として社会に発信していくことを目指している。
計画初年度のH27年度においては、3つの研究課題ごとに計画の詳細化と準備を実施するとともに以下の成果を得た。
(1)宇宙放射線サブグループ:電子放射線モデルの開発と帯電基本量の評価を実施した。また、電子放射線変動の素過程シミュレーションの開発を行い、コーラス波動の励起過程やコーラス波動による散乱過程に関するシミュレーションを行った。
(2)電離圏サブグループ:全球熱圏・電離圏モデルGAIAの改良を行い、空間分解能、計算速度の向上をはかった。また、プラズマバブル、スポラデックE層の予報性能に関する評価や、太陽X線、EUVのモデリングの取り組みを行うとともに、EE指数の改良を行った。さらに電離圏観測を強化するために、大気光イメージャー、GNSS受信器、磁力計の設置を進めた。
(3) 地磁気誘導電流班:地磁気変動からGIC(地磁気誘導電流)を導出する伝達関数の導出を進めるとともに、日本列島の地下電気伝導度データベースの構築を行った。また、グローバルMHDモデルによって、サブストーム時のオーロラ爆発の再現に成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画を効果的に実施するために、3つのサブグループを組織するとともに、計画班A01および他計画班との連携を密に行うために計画班を横通ししたタスクチームを設置し、これらのグループ、チームによって活動を行っている。自己評価からは、おおむね計画どおりに達成できている。

今後の研究の推進方策

実施計画にしたがってモデルの開発を行うとともに、観測による検証を行っていく。また、社会に対して成果を発信するために、計画班A01との連携をさらに進め、具体的な宇宙天気事象や予報内容を発信できるように進めていく。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Substorm simulation: Quiet and N-S arcs preceding auroral breakup2016

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

      Journal of Geophysical Research Space Physics

      巻: 121 ページ: 1201-1218

    • DOI

      10.1002/2015JA021831

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pulsating proton aurora caused by rising tone Pc1 waves2016

    • 著者名/発表者名
      Nomura, R., K. Shiokawa, Y. Omura, Y. Ebihara, Y. Miyoshi, K. Sakaguchi, Y. Otsuka, and M. Connors
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 121 ページ: 1608-1618

    • DOI

      10.1002/2015JA021681

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relativistic electron microbursts and variations in trapped MeV electron fluxes during the 8-9 October 2012 storm: SAMPEX and Van Allen Probes observations2016

    • 著者名/発表者名
      Kurita, S., Y. Miyoshi, B. Blake, G. Reeves, and C. Kletzing
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 43 ページ: 3017-3025

    • DOI

      10.1029/2016GL068260

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relation between energy spectra of pulsating aurora electrons and frequency spectra of whistler-mode chorus waves2015

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., S. Saito, K.Seki, T. Nishiyama, R. Kataoka, K. Asamura, Y. Katoh, Y. Ebihara, T. Sakanoi, M. Hirahara, S. Oyama, S. Kurita, and O. Santolik
    • 雑誌名

      Jounarl of Geophysical Research

      巻: 120 ページ: 7728-7736

    • DOI

      10.1002/2015JA021562

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Substorm simulation: Formation of westward traveling surge2015

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

      Journal of Geophysical Research Space Physics

      巻: 120 ページ: 10466-10484

    • DOI

      10.1002/2015JA021697

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Japanese Geospace Exploration Mission: ERG2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyoshi, I. Shinohara, T. Takashima, K. Asamura, N. Higashio, H. Matsumoto, T. Mitani, S. Kasahara, S. Yokota, Y. Kazama, M. Hirahara, Y. Kasaba, A. Matsuoka, H. Kojima, Y. Katoh, K. Shiokawa, and K. Seki
    • 学会等名
      Science for Space Weather
    • 発表場所
      India
    • 年月日
      2016-01-24 – 2016-01-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simulation study on impact of interplanetary shock on trapped particles in the inner magnetosphere2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ebihara, M. -C. Fok, T. Tanaka, and H. Tsuji
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      USA
    • 年月日
      2015-12-14 – 2015-12-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超高層大気イメージングシステムによるオーロラ帯付近での熱圏・電離圏の撮像観測2015

    • 著者名/発表者名
      塩川和夫、大塚雄一、大山伸一郎、Martin Connors
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      Czech
    • 年月日
      2015-10-31 – 2015-11-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimation of occurrence probability of plasma bubbles using GAIA2015

    • 著者名/発表者名
      Shinagawa, H., Y. Miyoshi, H. Jin, and H. Fujiwara
    • 学会等名
      AOGS2015
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2015-08-07 – 2015-08-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cross-field Transport of Trapped Radiation in Geospace2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyoshi, S. Saito, Y. Matsumoto, K. Seki, and T. Amano
    • 学会等名
      5th East-Asia School and Workshop on Laboratory, Space, and Astrophysical Plasmas
    • 発表場所
      Korea
    • 年月日
      2015-08-01 – 2015-08-01
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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