EISCATレーダーによる北極域の大気圏・電磁気圏環境変動の研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10045033
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 平澤 威男 国立極地研究所, 所長 (30011571)
• 研究分担者: 岡野 章一 東北大学, 理学研究科, 教授 (10004483) ; 佐藤 夏雄 国立極地研究所, 情報科学センター, 教授 (50132709) ; 麻生 武彦 国立極地研究所, 北極圏環境研究センター, 教授 (10026255) ; 江尻 全機 国立極地研究所, 資料系, 教授 (30013692) ; 田口 真 国立極地研究所, 南極圏環境研究モニタリングセンター, 助教授 (70236404)
• キーワード: EISCATレーダー / 電磁気圏 / 中層大気 / 大気波動 / 北極域 / オーロラサブストーム / オーロラ光学観測 / FAST衛星

研究概要

平成11年度は先ずトロムソ大学のC.Hallを招聘し、EISCATスバールバルレーダー(ESR)による極域中間圏・熱圏大気波動の共同解析、特に大気潮汐波の基本姿態、重力波・乱流等についての共同研究を行った。とくに1998年10月にトロムソ大学と共同で行ったESRレーダによる(アンテナビーム切替による)2方向の高度85kmまでの観測による風速データをもとにしたスペクトル解析から、高緯度域における重力波のエネルギー消散率についての知見を得、論文として出版した。さらに、1999年3月のESR観測データを含む高緯度中間圏風データから極域大気潮汐波の様相、特に一日周期成分の理論とのよい対応、半日周期成分のマイグレーティング潮汐からの乖離等興味ある結果を得た。又トロムソ大学と共同で進めている流星レーダー、MFレーダーなどの観測計画につき検討した。次いでトロムソ大学オーロラステーションのヘッドであるUNISのJ.Moenを招聘し、1999年3月にトロムソ大学始め諸機関と共同で行ったESR、地上光学観測及びFAST、GEOTAIL衛星のコンジャンクション観測によるオーロラサブストームイベントのデータ解析を共同で行った。プラズマシート/ポーラーキャップ境界域の電磁力学、特に強いオーロラアークと沿磁力線電流、電場の対応、アークの高緯度側でのVDIS構造など、サブストームメカニズム解明につながる知見を得た。また、EISCATや衛星と同期するオーロラトモグラフィ観測、トロムソ大学オーロラステーションにおけるオーロラスペクトログラフの新設によるEISCATと連携するオーロラ・夜光分光試験観測、HFレーダーとESRとの比較解析などが行われ、それぞれ有用な知見を得た。

研究成果

• [文献書誌] Hall, C. and T. Aso: "Mesospheric velocities and buoyancy subrange spectral slopes determined over Svalbard by ESR"Geophys. Res. Lett.. 26(12). 1685-1688 (1999)
• [文献書誌] Aso, T., A. van Eyken, and P. J. S. Williams: "EISCAT Svalbard radarderived tidal features in the lower thermosphere as compared with the numerical modeling ATM2"Adv. Polar Upper Atmos. Res.. 13. 48-56 (1999)
• [文献書誌] Ejiri, M., T. Aso, M. Okada, M. Tsutsumi, M. Taguchi, N. Sato and S. Okano: "Japanese research project on arctic and antarctic observations of the middle atmosphere"Adv. Space Res.. 24(12). 1689-1692 (1999)
• [文献書誌] Haeggstroem, I., M. Hedin, T. Aso, A. Westman, A. Pellinen-Wannberg, and A. Westman: "Auroral field-aligned currents by incoherent scatter plasma line observations in the E region"Adv. Polar Upper Atoms. Res. 14. 14 (to appear). (2000)
• [文献書誌] Ogawa, T., S. C. Buchert, N. Nishitani, N. Sato, and M. Lester: "Ionosphere Around the Cusp on February 1, 1998 Observed with the Supper DARN and EISCAT ESR Radars"Proc. Super DARN Annual Meeting. 30.1-30.4 (1999)
• [文献書誌] Moen, J., H. C. Carlson, and P. E. Sandholt: "Continuous observations of cusp auroral dynamics in response to an IMF BY polarity change"Geophys. Res. Lett.. 26. 1243-1246 (1999)