太陽活動極大期におけるオーロラ微細構造の南北半球対称性・非対称性の研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13573007
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 佐藤 夏雄 国立極地研究所, 情報科学センター, 教授 (50132709)
• 研究分担者: 西野 正徳 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教授 (70023679) ; 岡野 章一 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10004483) ; 江尻 全機 国立極地研究所, 研究系, 教授 (30013692) ; 利根川 豊 東海大学, 工学部, 教授 (80188763) ; 巻田 和男 拓殖大学, 工学部, 教授 (40129945)
• キーワード: オーロラ / 地磁気共役点 / 南極 / アイスランド / 短波レーダー / 日食 / 電離圏 / 磁気圏

研究概要

本研究課題は、地球上で唯一存在するオーロラ帯の「昭和基地-アイスランド共役点」において、オーロラの微細構造とダイナミックスを高精度で同時観測する。この南北同時観測記録より、オーロラ動形態の南北両半球の対称性・非対称性を定量的に解析し、オーロラの発生・加速機構を観測事実から明らかにすることが主な研究目的である。
本年度は春分期である平成15年の3月からの延長である4月と9月の秋分期の2回アイスランドでのオーロラ共役点観測を実施した。参加者は4月、9月ともに3名であり、アイスランドの2箇所(Husafell, Tjornes)に高感度オーロラTVカメラを設置し、昭和基地とのオーロラ同時観測を実施した。9月の観測では、アイスランド滞在中の前半は国内に3箇所ある超高層現象モニタリング装置の点検・整備作業を実施し、その後、2箇所に別れてのオーロラ集中観測を実施した。快晴日は6晩あり、その内、4晩は昭和基地との同時観測に成功した。
現時点での初期結果では、9月25日と26日の夜に観測された共役点オーロラは、特に研究面で興味深い現象であった。26日イベントは、弱い東西オーロラアークの出現からブレイクアップの開始、その後の南北アーク、そして脈動オーロラヘと続く一連のオーロラサブストーム現象が終始非常に良い共役性を示していた。このような極めて良い共役性オーロラ画像データは世界的にも初めてであり、今後の研究成果が大いに期待できる。一方、25日イベントは、アイスランドの2箇所(Husafell, Tjornes)と昭和基地との同時観測ができた日である。この日のオーロラは、強いオーロラブレイクアップが起きたが、その形状や動きは非共役であった。この相異なる特徴を有する2例を対比することにより、オーロラの発生機構を探る上で貴重なデータを提供するものと期待している。
また、2003年11月23日の南極大陸での皆既日食時には、過去に報告のない、大変興味深い地磁気擾乱現象が南北共役点で観測された。

研究成果

• [文献書誌] Milan, S.E., et al.: "Multi-frequency observations of E-region HF radar aurora"Ann.Geophysicae. 21. 761-777 (2003)
• [文献書誌] Nishitani, N., et al.: "Inteheispheric asymmetry of the high-latitude ionospheric convection on May 11-12"J.Geophys.Res.. 108(A5). 1029/2002JA009680 (2003)
• [文献書誌] Milan, S.E., et al.: "E-region echo characteristics governed by auroral arc electrodynamics"Ann.Geophys. 21. 1567-1575 (2003)
• [文献書誌] Kataoka, R., et al.: "Transient production of F region irregularities associated with TCV passage"Ann.Geophys.. 21. 1531-1541 (2003)
• [文献書誌] Wild, J.A., et al.: "Coordinated interhemispheric SuperDARN radar observations of the ionospheric response to flux transfer events observed by the Cluster spacecraft at the high-latitude magnetopause"Ann.Geophysicae. 21. 807-1826 (2003)
• [文献書誌] Nishitani, et al.: "Unusual ionospheric echoes with high velocity and very low spectral width observed by the SuperDARN radars in the polar cap during high geomagnetic activity"J.Geophys.Res.. Accepted. (2003)
• [文献書誌] Hosokawa, K., et al.: "A statistical investigation of Antarctic polar Mesosphere summer echoes observed with the Syowa Station HF radar"Geophys.Res.,Lett.. 31. L02106 1.1029/2003GL018776 (2003)