サブストーム回復相における極域熱圏でのエネルギー収支の解明

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05569
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大山 伸一郎 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 講師 (20444424)
• 研究期間 (年度): 2016-10-21 – 2019-03-31
• キーワード: 極域 / 熱圏 / オーロラ / 電離圏 / ファブリペロー干渉計

研究実績の概要

平成３０年度は、オーロラからの距離によって熱圏風速の変動がどのように異なるのか、ファブリペロ―干渉計の測定データを解析した。その結果、アーク状のオーロラから100km程度内の熱圏風速は、主に加熱によって加速されているが、200km程度離れるとその効果はかなり薄れることが分かった。このことから、磁気圏からオーロラ周辺に流入するエネルギーは100km程度の範囲に集中していることが分かった。この結果を米国雑誌（査読付き）に発表した。
本研究期間、ファブリペロー干渉計を大きなトラブルなく運用させ、多くの有益な測定データを取得した。これにより、熱圏風速の空間構造は、オーロラからの相対的距離に強く依存していることが示唆された。これを把握するためには、熱圏大気プロファイラを用いた水平二次元観測が有効である。今後は、熱圏大気プロファイラの獲得に向けた国際プロジェクトを牽引する。

研究成果

• [国際共同研究] オウル大学/ソダンキラ地球物理観測所/フィンランド気象研究所(フィンランド)
  • 国名: フィンランド
  • 外国機関名: オウル大学/ソダンキラ地球物理観測所/フィンランド気象研究所
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] アラスカ大学フェアバンクス校(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: アラスカ大学フェアバンクス校
• [国際共同研究] IRF(スウェーデン)
  • 国名: スウェーデン
  • 外国機関名: IRF
• [国際共同研究] UNIS/トロムソ大学(ノルウェー)
  • 国名: ノルウェー
  • 外国機関名: UNIS/トロムソ大学
• [雑誌論文] Visualization of rapid electron precipitation via chorus element wave?particle interactions (2019)
  • 著者名/発表者名: Ozaki Mitsunori、Miyoshi Yoshizumi、Shiokawa Kazuo、Hosokawa Keisuke、Oyama Shin-ichiro、et al.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41467-018-07996-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tracking the Region of High Correlation Between Pulsating Aurora and Chorus: Simultaneous Observations With Arase Satellite and Ground‐Based All‐Sky Imager in Russia (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawamura S.、Hosokawa K.、Kurita S.、Oyama S.、Miyoshi Y.、Kasahara Y.、Ozaki M.、Matsuda S.、Matsuoka A.、Kozelov B.、Kawamura Y.、Shinohara I.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Space Physics 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1029/2019JA026496
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Fabry‐Perot interferometer observations of thermospheric horizontal winds during magnetospheric substorms (2019)
  • 著者名/発表者名: Cai L.、Oyama S.、Aikio A.、Vanham?ki H.、Virtanen I.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Space Physics 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1029/2018JA026241
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Auroral molecular-emission effects on the atomic oxygen line at 777.4?nm (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama Shin-ichiro、Tsuda Takuo T.、Hosokawa Keisuke、Ogawa Yasunobu、Miyoshi Yoshizumi、Kurita Satoshi、Kero Antti E.、Fujii Ryoichi、Tanaka Yoshimasa、Mizuno Akira、Kawabata Tetsuya、Gustavsson Bj?rn、Leyser Thomas
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 70 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-018-0936-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Survey of conditions for artificial aurora experiments by the second electron gyro-harmonic at EISCAT Troms? using dynasonde data (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuda T. T.、Rietveld M. T.、Kosch M. J.、Oyama S.、Ogawa Y.、Hosokawa K.、Nozawa S.、Kawabata T.、Mizuno A.
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 70 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s40623-018-0864-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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., Ozaki M., Kadokura A., Endo Y., Sakanoi T., Kurita S., Miyoshi Y., Oyama S.-I., 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
• [雑誌論文] Microscopic Observations of Pulsating Aurora Associated With Chorus Element Structures: Coordinated Arase Satellite‐PWING Observations (2018)
  • 著者名/発表者名: Ozaki M., Shiokawa K.、Miyoshi Y.、Hosokawa K.、Oyama S.、et al.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 45 ページ: 12,125～12,134
  • DOI: 10.1029/2018GL079812
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rapid Loss of Relativistic Electrons by EMIC Waves in the Outer Radiation Belt Observed by Arase, Van Allen Probes, and the PWING Ground Stations (2018)
  • 著者名/発表者名: Kurita S.、Miyoshi Y.、Shiokawa K.、Higashio N.、Mitani T.、Takashima T.、Matsuoka A.、Shinohara I.、Kletzing C. A.、Blake J. B.、Claudepierre S. G.、Connors M.、Oyama S.、Nagatsuma T.、Sakaguchi K.、Baishev D.、Otsuka Y.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 45 ページ: 12,720～12,729
  • DOI: 10.1029/2018GL080262
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Electrostatic Electron Cyclotron Harmonic Waves as a Candidate to Cause Pulsating Auroras (2018)
  • 著者名/発表者名: Fukizawa M.、Sakanoi T.、Miyoshi Y.、Hosokawa K.、Shiokawa K.、Katoh Y.、Kazama Y.、Kumamoto A.、Tsuchiya F.、Miyashita Y.、Tanaka Y. ‐M.、Kasahara Y.、Ozaki M.、Matsuoka A.、Matsuda S.、Hikishima M.、Oyama S.、Ogawa Y.、Kurita S.、Fujii R.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 45 ページ: 12,661～12,668
  • DOI: 10.1029/2018GL080145
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] SDI-3D project: MIT coupling study with the EISCAT_3D (2019)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., A. Aikio, M. G. Conde, H. Vanhamaki, I. Virtanen, T. Ulich, U. Brondstrom, P. Verronen, L. Roininen, Sari Lasanen, A. Workayehu, K. Shiokawa, Heqiucen Xu, M. Ishii, M. Hirahara, T. Sakanoi, Y. Tanaka, C. Fallen, B. J. Watkins, M. Orispaa, Y. Ogawa, L. Cai, E. Turunen, and K. Kauristie
  • 学会等名: Observatory Days 2019
  • 国際学会
• [学会発表] オーロラ高エネルギー粒子による大気微量成分への影響に関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., Esa Turunen, Antti E. Kero, Pekka T. Verronen, Yoshizumi Miyoshi, Akira Mizuno, Craig Rodger, Mark Clilverd, Thomas Ulich, Noora Partamies, Masato Shiotani and Shinji Saito
  • 学会等名: 第１回JCAR北極域研究計画ワークショップ
• [学会発表] EISCAT_3Dと熱圏大気プロファイラを用いた極域磁気圏－電離圏－熱圏結合の研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., Mark G. Conde, Anita Aikio, Esa Turunen, Kirsti Kauristie, Heikki Vanhamaki, Ilkka Virtanen, Urban Brondstrom, Thomas Ulich, Lei Cai, Abiyot Workayehu, Kazuo Shiokawa, Mamoru Ishii, Masafumi Hirahara, Cristopher Fallen, Brenton J. Watkins
  • 学会等名: 第１回JCAR北極域研究計画ワークショップ
• [学会発表] SDI-3D project: measurements of the thermosphere (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., Mark G. Conde, Anita Aikio, Esa Turunen, Kirsti Kauristie, Heikki Vanhamaki, Ilkka Virtanen, Urban Brondstrom, Thomas Ulich, Lei Cai, Abiyot Workayehu, Kazuo Shiokawa, Mamoru Ishii, Masafumi Hirahara, Cristopher Fallen, Brenton J. Watkins
  • 学会等名: EISCAT_3D user meeting
  • 国際学会
• [学会発表] オーロラ高エネルギー粒子による大気微量成分への影響に関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., Esa Turunen, Antti E. Kero, Pekka T. Verronen, Yoshizumi Miyoshi, Akira Mizuno, Craig Rodger, Mark Clilverd, Thomas Ulich, Noora Partamies, Masato Shiotani and Shinji Saito
  • 学会等名: 極域における宙空圏観測・研究の将来構想に関する研究集会
• [学会発表] EISCAT_3Dと熱圏大気プロファイラを用いた極域磁気圏－電離圏－熱圏結合の研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., Mark G. Conde, Anita Aikio, Esa Turunen, Kirsti Kauristie, Heikki Vanhamaki, Ilkka Virtanen, Urban Brondstrom, Thomas Ulich, Lei Cai, Abiyot Workayehu, Kazuo Shiokawa, Mamoru Ishii, Masafumi Hirahara, Cristopher Fallen, Brenton J. Watkins
  • 学会等名: 極域における宙空圏観測・研究の将来構想に関する研究集会
• [学会発表] New insights found from coalescence of the ionospheric and thermospheric measurements at auroral latitudes (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., Anita Aikio, Mark Conde, Heikki Vanhamaki, Ilkka Virtanen, Lei Cai, Ken Kubota, Takatoshi Morinaga, Takuo T. Tsuda, Junichi Kurihara, Miguel F. Larsen, Masayuki Yamamoto, Masafumi Hirahara, and Kazuo Shiokawa
  • 学会等名: JpGU
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Simultaneous FPI and TMA Measurements of the Lower-thermospheric Wind in the Vicinity of the Poleward-expanding Aurora After Substorm Onset (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., Ken KUBOTA, Takatoshi MORINAGA, Takuo TSUDA, Junichi KURIHARA, Miguel LARSEN, Masa-Yuki YAMAMOTO, Lei CAI
  • 学会等名: AOGS
  • 国際学会
• [学会発表] Coordinated observations with the ground-based instruments and satellites to study energetic electron precipitation and auroral morphology at the substorm recovery phase (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama, Antti E. Kero, Craig Rodger, Mark A. Clilverd, Yoshizumi Miyoshi, Noora Partamies, Esa Turunen, Tero Raita, Pekka T. Verronen, Shinji Saito, Keisuke Hosokawa, Yasunobu Ogawa, Satoshi Kurita, Satonori Nozawa, Hiroshi Miyaoka, Yoshimasa Tanaka, and Ryoichi Fujii
  • 学会等名: International HEPPA-SOLARIS Workshop
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] New insights found from coalescence of the ionospheric and thermospheric measurements at auroral latitudes (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., Mark G. Conde, Anita Aikio, Esa Turunen, Kirsti Kauristie, Heikki Vanhamaki, Ilkka Virtanen, Urban Brondstrom, Thomas Ulich, Lei Cai, Abiyot Workayehu, Kazuo Shiokawa, Mamoru Ishii, Masafumi Hirahara, Cristopher Fallen, Brenton J. Watkins
  • 学会等名: 45am Optical Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] SDI-3D project: measurements of the thermosphere (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., Mark G. Conde, Anita Aikio, Esa Turunen, Kirsti Kauristie, Heikki Vanhamaki, Ilkka Virtanen, Urban Brondstrom, Thomas Ulich, Lei Cai, Abiyot Workayehu, Kazuo Shiokawa, Mamoru Ishii, Masafumi Hirahara, Takeshi Sakanoi, Yoshimasa Tanaka, Cristopher Fallen, and Brenton J. Watkins
  • 学会等名: 2nd Nordic Observatory Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Dynamics of the polar thermospheric wind and substorm phases (2018)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S., A. Aikio, L. Cai, M. G. Conde, E. Turunen, K. Kauristie, H. Vanhamaki, I. Virtanen, U. Brondstrom, T. Ulich, A. Workayehu, K. Shiokawa, Heqiucen Xu, M. Ishii, M. Hirahara, T. Sakanoi, Y. Tanaka, C. Fallen, B. J. Watkins, M. Orispaa, and Y. Ogawa
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 国際学会