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2016 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, 宇宙地球環境研究所, 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, 電磁波研究所宇宙環境研究室, 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, 電磁波研究所宇宙環境研究室, 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, 理学研究院, 准教授 (70284479)
塩川 和夫  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (80226092) [辞退]
海老原 祐輔  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (80342616)
大塚 雄一  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (40314025)
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、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を評価したものとして、社会に発信していくことを目指している。H28年度の主な成果は以下である。
(1)宇宙放射線サブグループ:基本モデルおよび発展モデル(非線形波動粒子相互作用モデル)の開発を行った。また、2016年12月に、ジオスペース探査衛星「あらせ」が打ち上げられ、放射線帯に関する新しい観測がスタートし、初期データの解析を開始した。
(2)電離圏サブグループ:地球全大気モデルであるGAIAにより、赤道域プラズマバブルの発生予測が可能であること、太陽フレアの影響により夕方側電離圏に東向き電場が発達することを示した。また、プラズマバブルに関するワークショップを開催し、研究成果を国際学術雑誌の特集号に
取りまとめることにした。
(3)地球誘導電流班:国内電力会社の協力を得て、2カ所の変電所で地磁気誘導電流の測定を開始した。日本の高圧送電網(50万ボルト線)を模擬した仮想送電網モデルを開発した。太陽風シミュレーションを用いて中緯度域の地磁気変動を概ね再現することができた。

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

3つのサブグループによって、所期の計画に沿って活動を進めるとともに、多数の成果が報道で紹介されるなど多くの成果を得ている。また、国際連携の推進や、国際ワークショップの開催等の活動も活発に行われている。

今後の研究の推進方策

実施計画に沿ってモデルの開発、また観測による検証を実施していく。特に地磁気誘導電流の研究については、電力会社との連携を密に実施していく。また、社会に対して成果を発信していくため、具体的な宇宙天気イベントについての予測も試みる。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 20件、 査読あり 20件、 オープンアクセス 18件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] ブラジル宇宙科学研究所(ブラジル)

    • 国名
      ブラジル
    • 外国機関名
      ブラジル宇宙科学研究所
  • [国際共同研究] チェンマイ大学(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      チェンマイ大学
  • [国際共同研究] ロシア科学アカデミー極東支部(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      ロシア科学アカデミー極東支部
  • [国際共同研究] ナイジェリア国立宇宙科学開発機関(ナイジェリア)

    • 国名
      ナイジェリア
    • 外国機関名
      ナイジェリア国立宇宙科学開発機関
  • [国際共同研究] LAPAN(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      LAPAN
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      7
  • [雑誌論文] The prolonged southward IMF-Bzevent of 2-4 May 1998: Solar, interplanetary causes and geomagnetic consequences2016

    • 著者名/発表者名
      Bisoi Susanta Kumar、Chakrabarty D.、Janardhan P.、Rastogi R. G.、Yoshikawa A.、Fujiki K.、Tokumaru M.、Yan Y.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 121 ページ: 3882~3904

    • DOI

      10.1002/2015JA022185

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Possible generation mechanisms for Pc1 pearl structures in the ionosphere based on 6 years of ground observations in Canada, Russia, and Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Chae-Woo、Shiokawa Kazuo、Connors Martin、Schofield Ian、Poddelsky Igor、Shevtsov Boris
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 121 ページ: 4409~4424

    • DOI

      10.1002/2015JA022123

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Study of a condition for the mode conversion from purely perpendicular electrostatic waves to electromagnetic waves2016

    • 著者名/発表者名
      Kalaee Mohammad Javad、Katoh Yuto
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 23 ページ: 072119~072119

    • DOI

      10.1063/1.4958945

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced ionospheric plasma bubble generation in more active ITCZ2016

    • 著者名/発表者名
      Li Guozhu、Otsuka Yuichi、Ning Baiqi、Abdu M. A.、Yamamoto M.、Wan Weixing、Liu Libo、Abadi Prayitno
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 43 ページ: 2389~2395

    • DOI

      10.1002/2016GL068145

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Shrinking equatorial plasma bubbles2016

    • 著者名/発表者名
      Narayanan V. L.、Gurubaran S.、Shiokawa K.、Emperumal K.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 121 ページ: 6924~6935

    • DOI

      10.1002/2016JA022633

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An evidence for prompt electric field disturbance driven by changes in the solar wind density under northward IMFBzcondition2016

    • 著者名/発表者名
      Rout Diptiranjan、Chakrabarty D.、Sekar R.、Reeves G. D.、Ruohoniemi J. M.、Pant Tarun K.、Veenadhari B.、Shiokawa K.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 121 ページ: 4800~4810

    • DOI

      10.1002/2016JA022475

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Heliospheric plasma sheet (HPS) impingement onto the magnetosphere as a cause of relativistic electron dropouts (REDs) via coherent EMIC wave scattering with possible consequences for climate change mechanisms2016

    • 著者名/発表者名
      Tsurutani B. T.、Hajra R.、Tanimori T.、Takada A.、Remya B.、Mannucci A. J.、Lakhina G. S.、Kozyra J. U.、Shiokawa K.、Lee L. C.、Echer E.、Reddy R. V.、Gonzalez W. D.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 121 ページ: 10,130~10,156

    • DOI

      10.1002/2016JA022499

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Initial deflection of middle-latitude Pi2 pulsations in the premidnight sector: Remote detection of oscillatory upward field-aligned current at substorm onset2016

    • 著者名/発表者名
      Uozumi Teiji、Yoshikawa A.、Ohtani S.、Imajo S.、Baishev D. G.、Moiseev A. V.、Yumoto K.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 121 ページ: 6324~6340

    • DOI

      10.1002/2015JA021698

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Localized field-aligned currents in the polar cap associated with airglow patches2016

    • 著者名/発表者名
      Zou Ying、Nishimura Yukitoshi、Burchill Johnathan K.、Knudsen David J.、Lyons Larry R.、Shiokawa Kazuo、Buchert Stephan、Chen Steve、Nicolls Michael J.、Ruohoniemi J. Michael、McWilliams Kathryn A.、Nishitani Nozomu
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 121 ページ: 10,172~10,189

    • DOI

      10.1002/2016JA022665

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evolution of the current system during solar wind pressure pulses based on aurora and magnetometer observations2016

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Yukitoshi、Kikuchi Takashi、Ebihara Yusuke、Yoshikawa Akimasa、Imajo Shun、Li Wen、Utada Hisashi
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 68 ページ: 144

    • DOI

      10.1186/s40623-016-0517-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A full-particle Martian upper thermosphere-exosphere model using the DSMC method2016

    • 著者名/発表者名
      Terada Kaori、Terada Naoki、Shinagawa Hiroyuki、Fujiwara Hitoshi、Kasaba Yasumasa、Seki Kanako、Leblanc Fran?ois、Chaufray Jean-Yves、Modolo Ronan
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Planets

      巻: 121 ページ: 1429~1444

    • DOI

      10.1002/2015JE004961

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Generation of field-aligned current (FAC) and convection through the formation of pressure regimes: Correction for the concept of Dungey's convection2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka T.、Watanabe M.、Den M.、Fujita S.、Ebihara Y.、Kikuchi T.、Hashimoto K. K.、Kataoka R.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 121 ページ: 8695~8711

    • DOI

      10.1002/2016JA022822

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectral characteristics of steady quiet-time EMIC waves observed at geosynchronous orbit2016

    • 著者名/発表者名
      Kim Khan-Hyuk、Park Jong-Sun、Omura Yoshiharu、Shiokawa Kazuo、Lee Dong-Hun、Kim Gi-Jeong、Jin Ho、Lee Ensang、Kwon Hyuck-Jin
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 121 ページ: 8640~8660

    • DOI

      10.1002/2016JA022957

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Earliest datable records of aurora-like phenomena in the astronomical diaries from Babylonia2016

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Mitsuma Yasuyuki、Ebihara Yusuke、Kawamura Akito Davis、Miyahara Hiroko、Tamazawa Harufumi、Isobe Hiroaki
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 68 ページ: 195

    • DOI

      10.1186/s40623-016-0571-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On the fresh development of equatorial plasma bubbles around the midnight hours of June solstice2016

    • 著者名/発表者名
      Ajith K. K.、Tulasi Ram S.、Yamamoto M.、Otsuka Y.、Niranjan K.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 121 ページ: 9051~9062

    • DOI

      10.1002/2016JA023024

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] East Asian observations of low-latitude aurora during the Carrington magnetic storm2016

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Iwahashi Kiyomi、Tamazawa Harufumi、Isobe Hiroaki、Kataoka Ryuho、Ebihara Yusuke、Miyahara Hiroko、Kawamura Akito Davis、Shibata Kazunari
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 68 ページ: 99~99

    • DOI

      10.1093/pasj/psw097

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Observational evidence of the nonlinear wave growth theory of plasmaspheric hiss2016

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Satoko、Omura Yoshiharu、Summers Danny、Kletzing Craig A.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 43 ページ: 10,040~10,049

    • DOI

      10.1002/2016GL070333

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Void structure of O+ ions in the inner magnetosphere observed by the Van Allen Probes2016

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Y.、Ebihara Y.、Ohtani S.、Gkioulidou M.、Takahashi K.、Kistler L. M.、Tanaka T.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 121 ページ: 11,698~11,713

    • DOI

      10.1002/2016JA023013

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ionospheric TEC Weather Map Over South America2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H.、Wrasse C. M.、Denardini C. M.、Padua M. B.、de Paula E. R.、Costa S. M. A.、Otsuka Y.、Shiokawa K.、Monico J. F. Galera、Ivo A.、Sant'Anna N.
    • 雑誌名

      Space Weather

      巻: 14 ページ: 937~949

    • DOI

      10.1002/2016SW001474

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Historical Auroras in the 990s: Evidence of Great Magnetic Storms2016

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Tamazawa Harufumi、Uchiyama Yurina、Ebihara Yusuke、Miyahara Hiroko、Kosaka Shunsuke、Iwahashi Kiyomi、Isobe Hiroaki
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 292 ページ: 12

    • DOI

      10.1007/s11207-016-1039-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Simultaneous Imaging Observations of Post-Midnight Field-Aligned Irregularities and 630-nm Airglow2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Otsuka, T. Dao, K. Shiokawa, and M. Yamamoto
    • 学会等名
      URSI Asia-Pacific Radio Science Conference 2016
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ionospheric Scintillation and Irregularity Drift Observed with Closely-Spaced GPS Receivers in Indonesia2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Otsuka, P. Abadi, and K. Shiokawa, Y. Clara
    • 学会等名
      International Symposium on GNSS 2016
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Perspective of the study on the ring current - past, present and future, American Geophysical Union Fall Meeting2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ebihara
    • 学会等名
      American Geophysical Union
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Substorm simulation: Sudden brightening and westward traveling surge of aurora2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ebihara, T. Tanaka
    • 学会等名
      18th International Congress of Plasma Physics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Substorm simulation: Current system and auroral structure2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ebihara, T. Tanaka
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union (JpGU) Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] 赤道電離圏プラズマバブルに関する国際ワークショップ2016

  • [学会・シンポジウム開催] Mini-workshop on the generation/propagation of plasma waves in the Earth's inner magnetosphere2016

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-09-13  

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