カナダ北極域におけるオーロラの高時間分解能光学観測

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19403010
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 小川 忠彦 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 名誉教授 (60271607)
• 研究分担者: 塩川 和夫 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (80226092) ; 家田 章正 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (70362209)
• キーワード: オーロラ / 極冠域プラズマパッチ / 大気重力波 / 人工衛星-地上共同観測 / サブストーム / 磁気嵐 / 国際情報交換 / カナダ:アメリカ

研究概要

1. カナダ極冠域のレゾリュートベイ、サブオーロラ帯のアサバスカで平成17年から開始している高感度分光全天カメラ(2カ所)、プロトンフォトメータ(アサバスカ)、誘導磁力計(アサバスカ)による自動観測は、平成22年度も継続した。
2. 平成21年度に引き続き、平成20-21年に行ったカナダでのオーロラのキャンペーン観測のデータや、上記の2カ所での定常観測のデータ解析を行った。これらの解析から、(1)極冠域パッチ構造のドリフト運動の特性、(2)磁気圏対流が弱まった際の極冠域パッチ構造の消滅過程、(3)極冠域アークの動きの統計的な特性、磁気嵐に伴う極冠域の舌状プラズマ構造の発達、(4)サブストーム開始直後に見られた周期的なブラックオーロラの構造とその磁気圏でのレイリー・テイラー不安定との関係、(5)高空間・高時間分解能観測によるサブストーム開始時のオーロラの波状構造の詳細、(6)高緯度に見られる中規模伝搬性電離圏擾乱の特性とその磁気圏擾乱に伴う電場変動との関係、(7)Pc1帯地磁気脈動の偏波の周波数依存性、などを明らかにした。
3. 高時間分解能の110Hzのサンプル間隔で画像を取得することができるEMCCDカメラを別途予算で開発し、平成22年10月～平成23年3月にアラスカ・フェアバンクスに設置して、オーロラの高時間・高空間分解能観測を行った。
4. これらのキャンペーン・定常観測の情報をホームページや国内外の学会で公開し、共同研究を促進した。

研究成果

• [雑誌論文] Periodic black auroral patches at the dawnside dipolarization front during a substorm (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, K., K.Shiokawa, E.Donovan, A.Nakajima, Y.Hiraki, T.S.Trondsen, F.Plaschke
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 116, A00I18 ページ: doi:10.1029/2010JA015957
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frequency-dependent polarization characteristics of Pcl geomagnetic pulsations observed by multi-point ground stations at low latitudes (2011)
  • 著者名/発表者名: Nomura, R., K.Shiokawa, S.Pilipenko, B.Shevtsov
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 116, A01204 ページ: doi:10.1029/2010JA015684
  • 査読あり
• [雑誌論文] Motion of polar cap arcs (2011)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., J.I.Moen, K.Shiokawa, Y.Otsuka
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 116, A01305 ページ: doi:10.1029/2010JA015906
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decay of polar cap patch (2011)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., J.Moen, K.Shiokawa, Y.Otsuka
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: (印刷中) ページ: doi:10.1029/2010JA016297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Turbulent microstructures and formation of folds in auroral breakup arc (2011)
  • 著者名/発表者名: Kataoka R., Y.Miyoshi, T.Sakanoi, A.Yaegashi, K.Shiokawa, Y.Ebihara
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 116, A00K02 ページ: doi:10.1029/2010JA016334
  • 査読あり
• [雑誌論文] The STEL induction magnetometer network for observation of high-frequency geomagnetic pulsations (2010)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K., R.Nomura, K.Sakaguchi, Y.Otsuka, Y.Hamaguchi, M.Satoh, Y.Katoh, Y.Yamamoto, B.M.Shevtsov, S.Smirnov, I.Poddelsky, M.Connors
  • 雑誌名: Earth Planets Space 巻: 62 ページ: 517-524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic temporal evolution of polar cap tongue of ionization during magnetic storm (2010)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., T.Tsugawa, K.Shiokawa, Y.Otsuka, N.Nishitani, T.Ogawa, M.Hariston
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 115, A12333 ページ: doi:10.1029/2010JA015848
  • 査読あり
• [学会発表] Ground-based high-speed imaging observation of auroral microstructures (2011)
  • 著者名/発表者名: Kataoka, R., Y.Miyoshi, A.Yaegashi, T.Sakanoi, T.Nishiyama, Y.Ebihara, K.Shiokawa
  • 学会等名: Chapman conference on Relationship Between Auroral Phenomenology and Magnetospheric Processes
  • 発表場所: Fairbanks, Alaska
  • 年月日: 20110227-20110304
• [学会発表] Ion cyclotron waves and co-rotating isolated proton auroras (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, K., K.Shiokawa, Y.Miyoshi, M.Connors
  • 学会等名: Chapman conference on Relationship Between Auroral Phenomenology and Magnetospheric Processes
  • 発表場所: Fairbanks, Alaska
  • 年月日: 20110227-20110304
• [学会発表] The April 5 2010 Space Weather Event : A Perfect (sub)Storm (2011)
  • 著者名/発表者名: Connors, M., C.T.Russell, V.Angelopoulos, K.-H.Glassmeier, E.Donovan, E.Spanswick, H.Singer, K.Sakaguchi, K.Shiokawa, Y.Miyoshi
  • 学会等名: EARTH-SUN SYSTEM EXPLORATION, VARIABILITY IN SPACE PLASMA PHENOMENA
  • 発表場所: Kona, Hawaii
  • 年月日: 20110117-20110121
• [学会発表] Study of auroral-zone MSTIDs using 630nm airglow images at Tromsoe, Norway and Athabasca (2010)
  • 著者名/発表者名: Mori, M., K.Shiokawa, S.Oyama, Y.Otsuka, S.Nozawa, M.Connors
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Fransisco
  • 年月日: 20101213-20101217
• [学会発表] Polarization of Pcl/EMIC waves and related proton auroras observed at Athabasca (2010)
  • 著者名/発表者名: Nomura, R., K.Shiokawa, K.Sakaguchi, Y.Otsuka, M.Connors
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Fransisco
  • 年月日: 20101213-20101217
• [学会発表] Decay of polar cap patch (2010)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., Joeran I Moen, K.Shiokawa, Y.Otsuka
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Fransisco
  • 年月日: 20101213-20101217
• [学会発表] Gravity waves and instabilities in the ionosphere imaged by the Optical Mesosphere Thermosphere Imagers(OMTIs) (2010)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K., M.Mori, D.Fukushima, Y.Otsuka, S.Oyama, S.Nozawa, M.Connors
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Fransisco
  • 年月日: 20101213-20101217
• [学会発表] アサバスカで観測されたPcl/EMIC波動の偏波方向とプロトンオーロラの関連性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野村麗子、塩川和夫、坂口歌織、大塚雄一、M.Connors
  • 学会等名: 第128回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
  • 年月日: 20101030-20101103
• [学会発表] High-speed EMCCD imaging of auroral microstructures (2010)
  • 著者名/発表者名: Kataoka R., Y.Miyoshi, K.Shiokawa, Y.Ebihara
  • 学会等名: 第128回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
  • 年月日: 20101030-20101103
• [学会発表] ノルウェー・トロムソ及びカナダ・アサバスカにおける大気光イメージング観測によるオーロラ帯近傍の中規模伝搬性電離圏擾乱の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森雅人、塩川和夫、大山伸一郎、大塚雄一、野澤悟徳、M.Connors
  • 学会等名: 第128回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館
  • 年月日: 20101030-20101103
• [学会発表] Multi-instrumental comprehensive study of polar cap tongue of ionization during magnetic storm on December 15, 2006 (2010)
  • 著者名/発表者名: Hosokawa, K., T.Tsugawa, K.Shiokawa, N.Nishitani, Y.Otsuka, T.Ogawa, M.Haieston
  • 学会等名: 38th COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Bremen, Germany
  • 年月日: 20100718-20100725
• [学会発表] Dual precipitation of relativistic electrons and ring-currentions by EMIC waves (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi, Y., K.Sakaguchi, K.Shiokawa, J.Albert, D.Evans, M.Connors, V.Jordanova
  • 学会等名: 38th COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Bremen, Germany
  • 年月日: 20100718-20100725
• [学会発表] 大気光イメージング観測によるオーロラ帯の中規模伝搬性電離圏擾乱の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森雅人、塩川和夫、大山伸一郎、大塚雄一、野澤悟徳、M.Conmrs
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20100523-20100528
• [学会発表] アサバスカで観測されたPcl/EMIC波動の偏波方向とオーロラの関連性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野村麗子, 塩川和夫, 大塚雄一、M.Connors
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メツセ国際会議場
  • 年月日: 20100523-20100528
• [学会発表] オーロラ微細構造の超高速撮像 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片岡龍峰、三好由純、八重樫あゆみ、坂野井健、塩川和夫、海老原祐輔
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20100523-20100528
• [学会発表] Periodic black auroras at the dawn-side dipolarization front during a substorm (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, K., K.Shiokawa, A.Nakajima, E.Donovan, T.Trondsen, F.Plaschke
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 20100523-20100528
• [備考] カナダでのオーロラキャンペーン観測の情報は下記webページで公開している。
  • URL: http://stdb2.stelab.nagoya-u.ac.jp/canada/campaign/canada_campaign.html
• [備考] また、Resolute Bay, Athabascaの定常観測のデータは下記2カ所のWebページで公開している。
  • URL: http://stdb2.stelab.nagoya-u.ac.jp/div2/data.html
• [備考]
  • URL: http://stdb2.stelab.nagoya-u.ac.jp/omti/index.html