世界最長の電離圏密度トレンド導出に基づく地球気候変動の解明

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20KK0313
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 小川 泰信 国立極地研究所, 共同研究推進系, 教授 (00362210)
• 研究期間 (年度): 2021 – 2024
• キーワード: 超高層大気 / 電離圏 / 寒冷化

研究実績の概要

本国際共同研究では、主たる外国機関であるUiTノルウェー北極大学（トロムソ）の運用するトロムソ・イオノゾンデによる電子密度分布の推定精度を向上することにより、過去約89年間の世界最長の電離圏電子密度分布の長期変動・トレンドを導出することを目的としている。令和５年度には、トロムソ公文書館及びトロムソ地球物理研究所に紙媒体の形で保存されている1931年から1979年までのトロムソイオノゾンデデータをデジタルファイルに変換すると共に、記載された数値を読み込んでテーブル化することにより、1931年から2020年までの電離圏臨界周波数（foF2）の日々変動を解析可能な統一ファイルを部分作成した。そのfoF2データの太陽活動度及び、太陽天頂角、地磁気活動度に対する依存性を調査した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナウイルス感染拡大防止等のために、令和４年度までのUiTノルウェー北極大学（トロムソ）への渡航は合計約１週間に留めており、令和５年度には渡航期間を複数回に分けて合計約３ヶ月間に制限した。令和５年度には、1931年以降のトロムソイオノゾンデデータのデジタル化を順調に進めることができたが、その整備と解析を引き続き実施している状況である。

今後の研究の推進方策

令和６年度に、UiTノルウェー北極大学（トロムソ）へ複数回渡航し、延べ約３ヶ月間滞在することにより、トロムソ・イオノゾンデによる1931年以降の世界最長の電離圏観測データのデジタル・数値データ化の作業を完成する。さらに、1981年以降のトロムソEISCATレーダーデータから得られる各種プラズマ物理量とトロムソ・イオノゾンデ観測データを詳細比較し、定式化することにする。それらに基づき、1931年以降の超高層大気変動をイオノゾンデから推定し、地上の温暖化（1930-1940年代及び、1980年代以降）との対応関係を理解する。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of the mirror force on the collision rate due to energetic electron precipitation: Monte Carlo simulations (2023)
  • 著者名/発表者名: Katoh Yuto、Rosendahl Paul Simon、Ogawa Yasunobu、Hiraki Yasutaka、Tadokoro Hiroyasu
  • 雑誌名: Earth, Planets and Space 巻: 75 ページ: 117
  • DOI: 10.1186/s40623-023-01871-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Interhemispheric Coupling Study by Observations and Modelling (ICSOM): Concept, Campaigns, and Initial Results (2023)
  • 著者名/発表者名: Sato, K., Y. Tomikawa, M. Kohma, R. Yasui, D. Koshin, H. Okui, S. Watanabe, K. Miyazaki, M. Tsutsumi, D. Murphy, C. Meek, Y. Tian, M. Ern, G. Baumgarten, J. L. Chau, X. Chu, R. Collins, P. J. Espy, H. Hashiguchi, A. J. Kavanagh, R. Latteck, F. Lubken, M. Milla, S. Nozawa, Y. Ogawa et al.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Atmospheres 巻: 128 ページ: e2022JD038249
  • DOI: 10.1029/2022JD038249
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Joint Japanese-Norwegian observations with EISCAT and ground-based instruments (2023)
  • 著者名/発表者名: Yasunobu Ogawa
  • 学会等名: Blix/Andoya Space Center-ISAS/JAXA and NIPR meeting
• [学会発表] Japan's Activities for the EISCAT_3D Project (2023)
  • 著者名/発表者名: Yasunobu Ogawa, Hiroshi Miyaoka, Satonori Nozawa, Taishi Hashimoto, Shin-ichiro Oyama, Koji Nishimura, Takuo T. Tsuda, Hitoshi Fujiwara, Masaki Tsutsumi, Yoshimasa Tanaka, Takanori Nishiyama, Mizuki Fukizawa, Yoshizumi Miyoshi, Keisuke Hosokawa, Takuji Nakamura, Ryoichi Fujii
  • 学会等名: JpGU2023 meeting
• [学会発表] EISCAT_3D and Japan's Activities (2023)
  • 著者名/発表者名: Yasunobu Ogawa, Hiroshi Miyaoka, Satonori Nozawa, Taishi Hashimoto, Shin-ichiro Oyama, Koji Nishimura, Takuo T. Tsuda, Hitoshi Fujiwara, Masaki Tsutsumi, Yoshimasa Tanaka, Takanori Nishiyama, Mizuki Fukizawa, Yoshizumi Miyoshi, Keisuke Hosokawa, Takuji Nakamura, Ryoichi Fujii
  • 学会等名: The 14th Symposium on Polar Science