極域中間圏・熱圏における中性風の研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11640441
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 野澤 悟徳 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教授 (60212130)
• 研究分担者: 大山 伸一郎 独立行政法人通信総合研究所, 専攻研究員 ; 藤原 均 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50298741) ; 藤井 良一 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (00132712)
• キーワード: 下部熱圏 / 中間圏 / 極域 / 中性風 / EISCATレーダー / MFレーダー / 地磁気静隠時 / 全反射高度

研究概要

EISCATレーダーとトロムソMFレーダーによる同時観測データの比較、および両者の統計データの比較研究を行い、MFレーダーの観測上限高度を示すとともに、EISCAT/MFレーダーの併用が中間圏・下部熱圏結合の研究にとって本質的に重要であることを指摘した。この研究成果は、中間圏の観測に適したMFレーダーと下部熱圏の観測に適したISレーダーを併せ用いるときに非常に有益である。比較研究の結果、夏季において、MFレーダー観測が信頼できる高度の上限が91km付近に位置すること、極域特有の強い地磁気擾乱に伴うオーロラ降下粒子による電子密度上昇のため、MF帯電波の全反射高度が中間圏(約80km)まで下がり、それに伴い、それより上の高度におけるMFレーダー観測が不可能になること、などを示した。さらに、強い電場(>25mV/m)によるMFレーダー風速測定への影響を調べ、高度100kmまではMFレーダーで観測した風速に明白な影響は見られないことを報告した。
極域下部熱圏ダイナミクスにおいては、気圧傾度力、コリオリカ、粘性力、イオンドラッグなどが同程度の重要な役割を果たしている。平成13年7月にはオーロラ帯から極冠域にわたる下部熱圏における温度勾配・中性風観測を目的とした2つのEISCATレーダー(トロムソ、ロングイアビン)による特別実験を実施し、現在データ解析を進めている。これらのトピックス以外にも、MFレーダーデータによる2日波の季節変化の研究などを実施した。
今後の課題として、これらの成果を踏まえ、観測・理論両面から物理メカニズムのより深い理解を目指すことが挙げられる。特に、下部熱圏大気ダイナミクスのさらなる理解を中心に添え、熱圏大気がどのように、電離圏、中間圏と相互作用を行っているかを明らかにすることが重要である。

研究成果

• [文献書誌] Nozawa, Satonori: "Comparison of the auroral E region neutral winds derived with the European Incohe rent Scatter radar and predicted by the National Center for Atmospheric Research Thermosphere-Ionosphere-Mesosphere-Electrodynamics general circulation model"Journal Geophysical Rescearch. 106. 24,691-24,700 (2001)
• [文献書誌] Nozawa, Satonori: "A comparison study of the auroral E region neutral winds derived by the EISCAT UHF radar and the Tromso MF radar"Journal Geophysical Rescearch. (in press). (2002)
• [文献書誌] Saito, Susumu: "Observations of isotropic electron temperature in the turbulent E region"Annales Geophysicae. 19. 11-15 (2001)
• [文献書誌] Oyama, Shin-ichiro: "Generation of atmospheric gravity waves associated with auroral activity in the polar F-region"Journal Geophysical Rescearch. 106. 18,543-18,554 (2001)
• [文献書誌] Nagatsuma, Tsutomu: "Higher latitude Pi3 pulsations observed by the EISCAT VHF radar"Advanges Space Research. 27(8). 1,429-1,431 (2001)
• [文献書誌] Oyama, Shin-ichiro: "Effects of auroral arcs on the generation of gravity waves in the auroral Fregion"Advanges Space Research. 27(10). 1,767-1,772 (2001)
• [文献書誌] Fujii, Ryoichi: "Field-aligned ion motions in the E and F regions"Journal Geophysical Rescearch. (in press). (2002)
• [文献書誌] Shinagawa, Hiroyuki: "Thermospheric and ionosphric dynamics in the auroral region"Journal Geophysical Rescearch. (in press). (2002)
• [文献書誌] Sugino, Masahiko: "Relative contribution of the ionospheric conductivity and the electric field to the ionospheric current"Journal Geophysical Rescearch. (in press). (2002)