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2018 年度 実施状況報告書

グランドミニマムの太陽圏磁場構造と宇宙線変調の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05671
研究機関国立極地研究所

研究代表者

片岡 龍峰  国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (90462671)

研究分担者 三宅 晶子  茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 准教授 (00613027)
松本 倫明  法政大学, 人間環境学部, 教授 (60308004)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード銀河宇宙線 / 太陽圏 / 太陽風 / シミュレーション
研究実績の概要

平成30年度は主に、AMRによる太陽圏の磁気流体シミュレーションとSDEによる銀河宇宙線の移流拡散シミュレーションを組み合わせたハイブリッドコード開発に向けて、AMRとSDEの、それぞれのモデルに関して、コード構築に向けた整理を開始した。今年度は特にAMRの技術面でのブレイクスルーがあった。より具体的には、div Bの処理を太陽からの距離の関数にすることで、内側境界で数値的に発生する偽の構造が出なくなった。また、移流によって内部エネルギーが負になる問題を解決する手法を適応し、安定に解けるようになった。このほか、グランドミニマム期の計算も可能とするためのHLLD法を用いた磁気圏シミュレーションの改造も行った。2019年1月には、本研究課題を中心に、近年の太陽圏の研究成果などを広く共有する目的で、グランドミニマム研究会を開催した。また、関連する論文成果を複数出版し、学会やシンポジウム等での講演なども行ってきた。

現在までの達成度 (区分)
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

ハイブリッドコード開発に着手することが平成30年度の目標だったが、これを達成できた。本筋の論文はこれからだが、関連する論文成果が多く出ていることから、おおむね順調である、と評価できる。

今後の研究の推進方策

いよいよ最終年度となる2019年度は、AMRとSDEそれぞれの課題が解決しつつあることから、ハイブリッドの基礎コードの構築に集中して研究を進めていく。実際に新しく出来たコードを動かしていくことで、また様々な課題が出ることが考えられるため、明らかになった課題については随時、研究打ち合わせの機会を設けて解決へ近づけたい。

次年度使用額が生じた理由

論文出版や成果発表よりもシミュレーションコードの開発を進めることを優先したため。論文出版や学会発表にかかる費用について来年度の助成金と合わせて使用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nowcast and forecast of galactic cosmic ray (GCR) and solar energetic particle (SEP) fluxes in magnetosphere and ionosphere: Extension of WASAVIES to Earth orbit2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Tatsuhiko、Kataoka Ryuho、Shiota Daikou、Kubo Yuki、Ishii Mamoru、Yasuda Hiroshi、Miyake Shoko、Miyoshi Yoshizumi、Ueno Haruka、Nagamatsu Aiko
    • 雑誌名

      Journal of Space Weather and Space Climate

      巻: 9 ページ: A9~A9

    • DOI

      10.1051/swsc/2019006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New HLLD Riemann Solver with Boris Correction for Reducing Alfven Speed2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Tomoaki、Miyoshi Takahiro、Takasao Shinsuke
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 874 ページ: 37

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab05cb

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation Dose Nowcast for the Ground Level Enhancement on 10-11 September 20172018

    • 著者名/発表者名
      Kataoka Ryuho、Sato Tatsuhiko、Miyake Shoko、Shiota Daikou、Kubo Yuki
    • 雑誌名

      Space Weather

      巻: 16 ページ: 917~923

    • DOI

      10.1029/2018SW001874

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real Time and Automatic Analysis Program for WASAVIES - Warning System for Aviation Exposure to Solar Energetic Particles2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Tatsuhiko、Kataoka Ryuho、Shiota Daikou、Kubo Yuki、Ishii Mamoru、Yasuda Hiroshi、Miyake Shoko、Park In Chun、Miyoshi Yoshizumi
    • 雑誌名

      Space Weather

      巻: 16 ページ: 924~936

    • DOI

      10.1029/2018SW001873

    • 査読あり
  • [学会発表] 2017年9月10-11日の太陽プロトン現象と航空機高度での被ばく2019

    • 著者名/発表者名
      片岡龍峰, 佐藤達彦, 三宅晶子, 塩田大幸, 久保勇樹
    • 学会等名
      天文学会2019年春季年会
  • [学会発表] A Dynamical Model of the Heliosphere with the Adaptive Mesh Refinement2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Matsumoto, Daikou Shiota, Ryuho Kataoka, Hiroko Miyahara, Shoko Miyake
    • 学会等名
      ASTRONUM2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cosmic Ray Modulation During Extremely Weak Solar Cycle2018

    • 著者名/発表者名
      S. Miyake, T. Matsumoto, R. Kataoka, T. Sato, D. Shiota, H. Miyahara, S. Imada, and H. Ueno
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Radiation Dose During the Ground Level Enhancement on 10 September 20172018

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, R., T. Sato, S. Miyake, D. Shiota, and Y. Kubo
    • 学会等名
      AOGS 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Radiation dose nowcast for the ground level enhancement on 10-11 September 2017,2018

    • 著者名/発表者名
      片岡龍峰, 佐藤達彦, 三宅晶子, 塩田大幸, 久保勇樹
    • 学会等名
      第144回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会(2018年 秋学会)

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公開日: 2019-12-27  

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