S-RAMPプロジェクト:磁気嵐の研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12640432
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 上出 洋介 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (60113099)
• 研究分担者: 増田 智 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (10262916) ; 品川 裕之 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教授 (00262915) ; 荻野 瀧樹 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (00109274) ; 小島 正宜 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (70023687) ; 西谷 望 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (10218159)
• キーワード: 太陽風 / 地球磁気圏 / 磁気嵐 / サブストーム / 環電流 / 地磁気変動 / 地磁気指数 / 電離圏

研究概要

磁気嵐の太陽活動および太陽風依存性を調べるため、本年度は次のサブテーマ研究を行なった。
1.太陽風電場によって、磁気嵐の指標である環電流(ring current)がどのような変動をするかを再現できるBurton et al.公式が、現在まで共通に使われているが、この経験式がどの程度観測を再現しているかを定量的に調べた。その結果、平均約50%の誤差があることがわかり、この差の原因となり得る候補をリストアップした。環電流の粒子成分、減衰率が磁気嵐によって違うことが確率の高い原因であるが、太陽風エネルギーが磁気圏に入る効率が大きい差をつくることが示唆された。この効率が、1つの磁気嵐の中でも変動することは、太陽風擾乱(たとえば、磁気雲)の各部分によって物理的性質が異なることを示している。
2.半年周期の磁場変動(春秋に最大、夏冬に最小)は、今までR-M(Russell-McPherron)仮説として広く受け入れられてきた。しかし、aa指数を使っての長期にわたるデータ統計の結果、R-M効果は全体の半年磁場変動の20%程度しか説明していないことを見つけた。大部分の変動は、太陽風の速度ベクトルと地球磁場双極子の角度が最大になる「春秋分効果」によることも示した。この性質は、現在Dst指数にもあてはめて統計続行中である。
3.S-RAMPは応用、即ち宇宙天気の予報研究に重点をおくプロジェクトでもある。aa、Dst指数よりもさらに高精度の高緯度AE指数(AU、AL指数)について、UT(標準時)依存性を調べ、地磁気活動の予報に役立てる経験式を見出すことを試みた。AUの方が強い季節変動を示すため、この効果を規格化する経験式を提案した。

研究成果

• [文献書誌] Ahn,B.-H.: "Universal time variations of the auroral electrojet indices"J.Geophys.Res.. 105. 267-275 (2000)
• [文献書誌] Cliver,E.W.: "Mountain vs.Valleys : The semiannual variation of geomagnetic activity"J.Geophys.Res.. 105. 2413-2424 (2000)
• [文献書誌] Nakai,H.: "Substorm currents associated with magnetospheric dipolarization : Geotail observations"J.Geophys.Res.. 105. 18,781-18,792 (2000)
• [文献書誌] Nakamura,R.: "SAMPEX observations of precipitation bursts in the outer radiation belt "J.Geophys.Res.. 105. 15,875-15,860 (2000)
• [文献書誌] Kamide,Y.: "Interplanetray and magnetospheric electric fields during geomagnetic storms : What is more important, steady state fields or fluctuating fields?"J.Atmos.Solar-Terr.Phys.. 63(in press). (2001)
• [文献書誌] Kamide,Y.: "From discovery to prediction of magnetospheric processes"J.Atmos.Solar-Terr.Phys.. 63(in press). (2001)