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2010 年度 実績報告書

高速磁気リコネクションの理論とサブストーム・フレア現象への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21340142
研究機関愛媛大学

研究代表者

鵜飼 正行  愛媛大学, 宇宙進化研究センター, 教授 (10036444)

研究分担者 清水 徹  愛媛大学, 宇宙進化研究センター, 准教授 (60196524)
近藤 光志  愛媛大学, 宇宙進化研究センター, 助教 (30304653)
キーワード磁気リコネクション / 電磁流体 / 磁気圏サブストーム / 太陽フレア / プラズモイド / フォースフリー磁場
研究概要

本年度は、研究計画の2年度にあたり、現在まで開発してきた精密な三次元電磁流体シミュレーションコードをベースに、その精度を維持したまま、より現実的なモデルに拡張し、地球磁気圏サブストームや太陽フレア現象に応用した。まず、東西方向のシア磁場を考慮した電流シート中で、高速リコネクションの発生に伴う大規模プラズモイド発生と伝搬のシミュレーションを現実的な三次元モデルで実行した。この場合、従来の面対称性を仮定することはできず、軸対称境界条件を設定することにより、いままでの倍の計算領域、計算時間が必要となる。この結果、地球磁気圏テール領域に発生する大規模プラズモイドの構造とダイナミックスを解明することに成功した。シミュレーションで得られたプラズモイド構造は実際の衛星観測データとよく一致することを実証し、プラズモイド中の磁場トポロジーに関して新しい説を提唱した。即ち、従来プラズモイド中の磁場はヘリカル状になっていると考えられてきたが、それは間違いであることを具体的仮想衛星観測から実証した。また、大規模太陽フレアで基本的なフォースフリー磁場形状で高速磁気リコネクション機構の発展と構造を解明した。この結果はフレア現象の観測結果に応用する予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Structure and dynamics of the fast reconnection mechanism in aninitiay force-free current sheet2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ugai
    • 雑誌名

      Phys.Plasmas

      巻: 18 ページ: 032304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The structure and dynamics of a large-scale plasmoid generated by fast reconnection in the geomagnetic tail2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ugai
    • 雑誌名

      Ann.Geophys.

      巻: 29 ページ: 147-156

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-point observations of earthward fast flow in the plasma sheetby virtual satellites located in the MHD simulation domain2011

    • 著者名/発表者名
      K.Kondoh, Ugai, M., Shimizu T.
    • 雑誌名

      Adv.Space Res.

      巻: (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic field structure of large-scale plasmoid generated by the fast reconnection mechanism in a sheared current sheet2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ugai
    • 雑誌名

      Ann.Geophys.

      巻: 28 ページ: 1511-1521

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional evolution of the fast reconnection mechanismin a force-free current sheet2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ugai
    • 雑誌名

      Phys.Plasmas

      巻: 17 ページ: 06291

    • 査読あり
  • [学会発表] Magnetic structure within plasmoids2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ugai
    • 学会等名
      Earth Sun System Exploration : Variability in Space Plasma Phenomena
    • 発表場所
      Hawaii(米国)
    • 年月日
      2011-01-18
  • [学会発表] Transient decrease of the north-south magnetic field component preceding sharp dipolarization2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kondoh, M.Ugai
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      Sall Francisco(米国)
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] Three-dimensional MHD instability of spontaneous fast magnetic reconnection in geomagnetotail2010

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, T., Kondo, K., Ugai, M.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco(米国)
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] The relationship between cross-tail fast plasma flow and tilted slow shock2010

    • 著者名/発表者名
      Kondoh, K., Ugai, M., Shimizu, T.
    • 学会等名
      COSPAR2010
    • 発表場所
      Bremen(ドイツ)
    • 年月日
      2010-07-20
  • [学会発表] 3D MHD study of spontaneous fast magnetic reconnection in solar flares and geomagnetotail2010

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, T., Kondo, K., Ugai, M.
    • 学会等名
      COSPAR2010
    • 発表場所
      Bremen(ドイツ)
    • 年月日
      2010-07-20
  • [学会発表] Evolution of the fast reconnection mechanism in space plasmas2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ugai
    • 学会等名
      West Lake International Symposium on Space Plasma Physics
    • 発表場所
      Hangzhou(中国)
    • 年月日
      2010-04-20

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公開日: 2012-07-19  

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