高時間分解能観測によるオーロラ現象の南北共役性の研究

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H02628
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 門倉 昭 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (70185883)
• 研究分担者: 小川 泰信 国立極地研究所, 国際北極環境研究センター, 准教授 (00362210) ; 山岸 久雄 国立極地研究所, その他部局等, 名誉教授 (20132714) ; 岡田 雅樹 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (40270425) ; 田中 良昌 国立極地研究所, 研究教育系, 特任准教授 (50425766) ; 田口 真 立教大学, 理学部, 教授 (70236404) ; 尾崎 光紀 金沢大学, 電子情報通信学系, 准教授 (70422649) ; 片岡 龍峰 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (90462671)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 海外観測 / オーロラ観測 / 共役点観測 / 地上衛星同時観測

研究実績の概要

2018年7月17日～24日に2名が、フッサフェル観測点に出張し、2018年2月24日の洪水による被害状況の確認と復旧作業、イメージングリオメータの保守作業、掃天フォトメータ（SPM）光学ヘッドの校正のための国内持ち帰り、インダクション磁力計の校正データ取得、PWING用新インダクション磁力計設置候補地調査、などを行った。2018年8月31日～9月12日に4名が、アイスランドの2観測点（チョルネス、フッサフェル）に出張し、既設機器の保守作業の他に、チョルネス観測点でのプロトンオーロラスペクトログラフ（PAS）の迷光混入原因調査と対策、フッサフェル観測点でのSPM光学ドーム結露対策と光学ヘッド取り付け、PWING用新インダクション磁力計システムの設置などを行った。
また、中国極地研究所との間で、中国アイスランドオーロラ観測所へのVLF観測器の設置についての共同研究打合せを行った。
昭和基地とアイスランド観測点との間の同時観測データを、2018年3月～4月の期間に11夜、9月～10月の期間に4夜、それぞれ取得することが出来た。特に、3月17日には非常に共役性の良いオーロラブレークアップ現象の観測に成功した。
「あらせ」衛星との同時観測機会が、2018年4月から2019年3月の間に毎月それぞれ、8, 2, 0, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 6, 5, 3回あり、特に、9月22日夜には、昭和基地とアイスランドの2観測点の全ての観測点と「あらせ」衛星との間で、活発なオーロラ活動の同時観測データを取得することが出来た。
アイスランド・チョルネス観測点と昭和基地のPASデータの解析結果が、立教大学の卒業論文としてまとめられた。フッサフェル観測点における地上観測データを用いた論文が1編、昭和基地のオーロラ光学観測データを用いた論文が1編、それぞれ国際学術誌に出版された。

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

当初の計画通り、チョルネス観測点近くのKarhollにあるCIAO（China-Iceland Aurora Observatory）の敷地内に2式目のVLF観測装置を設置することの承認を得るために、中国極地研究所と調整を行い、設置計画を進めた。また、これまで設置・整備した観測機器を用いた昭和基地との間の共役点観測や、「あらせ」衛星や他の磁気圏衛星との同時共役点観測を行い、それぞれ同時観測データを取得出来た。また、得られたデータのアーカイブと公開を進め、関連研究者との共同研究を進めた。

今後の研究の推進方策

今後は、チョルネス観測点近くのKarhollにあるCIAOの敷地内に2式目のVLF観測装置を設置する。また、これまで設置・整備した観測機器を用いた昭和基地との間の共役点観測や、「あらせ」衛星や他の磁気圏衛星との同時共役点観測を行う。また、得られたデータのアーカイブと公開を進め、関連研究者との共同研究を進める。

研究成果

• [雑誌論文] Transient ionization of the mesosphere during auroral breakup: Arase satellite and ground-based conjugate observations at Syowa Station (2019)
  • 著者名/発表者名: Kataoka Ryuho、Nishiyama Takanori、Tanaka Yoshimasa、Kadokura Akira、Uchida Herbert Akihito、et. al
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 71 ページ: 1～10
  • DOI: 10.1186/s40623-019-0989-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Numerical simulation of ionospheric convection with a global MHD simulation (2018)
  • 著者名/発表者名: Saita Satoko、Fujita Shigeru、Kadokura Akira、Tanaka Takashi、Tanaka Yoshimasa
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 1035 ページ: 012007～012007
  • DOI: 10.1088/1742-6596/1035/1/012007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Purple Auroral Rays and Global Pc1 Pulsations Observed at the CIR-Associated Solar Wind Density Enhancement on 21 March 2017 (2018)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K., M. Ozaki, A. Kadokura, et. al
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 45 ページ: 10,819～10,828
  • DOI: 10.1029/2018GL079103
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Development of unmanned auroral observation system: Operation at Amundsen Bay (2018)
  • 著者名/発表者名: Kadokura, A., H. Yamagishi, M. Okada, Y. Ogawa, Y. Tanaka, Y. Otsuka
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2018
• [学会発表] Antarctic large area network observation of auroral phenomena using unmanned system: Conjugate auroral event studies (2018)
  • 著者名/発表者名: Kadokura, A., H. Yamagishi, M. Okada, Y. Ogawa, Y. Tanaka, R. Kataoka, U. H. Akihito, Y. Otsuka
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第144回総会・講演会
• [学会発表] Current status of Iceland-Syowa conjugate observation in 2018 (2018)
  • 著者名/発表者名: Kadokura, A., Y. Tanaka, R. Kataoka, U. H. Akihito, M. Okada, Y. Ogawa, M. Taguchi, M. Ozaki, K. Shiokawa, Y. Sato, M. Kamogawa, Y. Minamoto, K. Hosokawa, T. Motoba, A. S. Yukimatu, H. Yamagishi, and N. Sato
  • 学会等名: The ninth symposium on polar science, NIPR
• [学会発表] Yearly variations in Be-7 concentrations in the atmosphere in Iceland and Japan during 14 years from 2003 compared with the solar activity (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, H., S. Suzuki, F. Tokanai, E. Inui, K. Masuda, A. Kadokura, N. Sato, G. Bjornsson
  • 学会等名: The ninth symposium on polar science, NIPR
• [学会発表] Ground-space observations of Pc 5 poleward moving auroral arc (PMAA) pulsations and field-line resonance (FLR) oscillations in the post midnight sector (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato, N., A. S.Yukimatu, Y. Tanaka, T. Hori, A. Kadokura, T. Sakurai
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2018
• [学会発表] Ground-space coordinated observations of Pc5 auroral arc pulsations and field line resonances in the post midnight sector (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato, N., A. S.Yukimatu, Y. Tanaka, T. Hori, A. Kadokura, T. Sakurai
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第144回総会・講演会
• [学会発表] Ground-based observations of MF/HF auroral radio emissions at three stations (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., A. Kumamoto, Y. Katoh, Y. Ogawa, A. Kadokura, A. Shinbori
  • 学会等名: The ninth symposium on polar science, NIPR
• [学会発表] Simultaneous observation of PMWE and plasma waves with PANSY radar and Arase satellite (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Y., T. Nishiyama, A. Kadokura, M. Ozaki, K. Shiokawa, M. Tsutsumi, R. Kataoka, Y. Miyoshi, S. Oyama, A. Matsuoka, Y. Kasahara, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, F. Mizuki, M. Hikishima, S. Matsuda, M. Nose, T. Nagatsuma, K. Nishimura, K. Sato, M. Shinohara, A. Fujimoto, M. Teramoto, R. Nomura, A. S. Yukimatu
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2018
• [学会発表] Postmidnight purple auroral rays and longitudinally-wide Pc1 pulsations observed at the CIR-associated solar-wind density enhancement on March 21, 2017 (2018)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K., M. Ozaki, A. Kadokura, Y. Endo, T. Sakanoi, S. Kurita, Y. Miyoshi, S. Oyama, I. Schofield, M. Connors, J. M. Ruohoniemi, D. G. Baishev, A. Pashinin, B Shevtsov, I. Poddelsky, M. Engebretson, T. Raita, Y. Tanaka, I. Shinohara, M. Teramoto, R. Nomura, A. Fujimoto, A. Matsuoka, N. Higashio, T. Takashima
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2018
• [学会発表] Current status and Sept 2018 campaign results of the PWING project for wave and plasma characteristics at subauroral latitudes (2018)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K., M. Nose, S. Tsuchiya, Y. Takagi, S. Imajo, Y. Takeshita, M. Ozaki, A. Kadokura, Y. Tanaka, Y. Miyoshi, R. Kataoka, S. Oyama, Y. Otsuka
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第144回総会・講演会