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2012 年度 実績報告書

極域電離圏プラズマメソスケール密度構造のカスケード過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22340143
研究機関電気通信大学

研究代表者

田口 聡  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (80251718)

研究分担者 小川 泰信  国立極地研究所, 教育研究系, 准教授 (00362210)
細川 敬祐  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (80361830)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワード電離圏 / 極域 / プラズマ / 大気光 / オーロラ / 電子密度 / リコネクション
研究概要

プラズマの大きな密度構造が次第に小さな姿へと形を変えていくカスケードは,電離圏のみならず広く宇宙空間に存在するプラズマの動態にかかわる過程である.観測装置の制約のために,電離圏でのカスケード過程の実証は未だ不十分で,その詳細が謎のままである.本研究では,電子増倍機能を有する次世代の高感度デジタルCCDカメラをノルウェーのスバールバル諸島ロングイヤービイエンに配置し,メソスケール密度構造のカスケード過程を明らかにすることを目的としている.
本年度はまず,初年度に取得したデータを詳細に解析し,カスケード過程に直接かかわると考えられる電子密度分布の波状構造の証拠を得た.波状構造は,電子密度の高い領域が移動していく際にその後方部分で生まれていることから,勾配型のプラズマ不安定性がその生成にかかわっていることがわかる.もう一つの結果としては,カスケード過程に間接的にかかわってくるメソスケールの赤色オーロラが昼間の時間帯で連発する現象を見出すことができている.磁気圏マグネトポーズで頻繁に起こっていると考えられているダブル型の間欠的リコネクションの電離圏での初めての証拠と言える.
観測装置を安定して維持するため10月に現地に赴き,機器の作動を確認した.併せて,オーロラについてより詳細な構造を同定するための新たな観測モードを設定した.また,観測サイトの近くにあるEISCATレーダーとの同時観測も行い,貴重なデータを取得することができた.

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

初年度の観測データをもとに,期待通りの結果を複数の論文として出版することができた.現地の観測装置は極めて安定しており,2年目のシーズンのデータも十分蓄積することができた.すべてが計画通り進んでいる.

今後の研究の推進方策

初年度と2年目の観測を通して多くのデータを取得し,初期結果を発表しているが,この後,どのような順番で結果を発表していくべきかについて代表者と分担者で検討する.観測サイトの近くにあるレーダーとの同時観測も実施し,一層貴重なデータが取得できており.この種の同時観測を今後どのように発展させるかについても検討する.

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Periodicities of polar cap patches2013

    • 著者名/発表者名
      K. Hosokawa
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 118 ページ: 447-453

    • DOI

      10.1029/2012JA018165

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Steep plasma depletion in dayside polar cap during a CME-driven magnetic storm2013

    • 著者名/発表者名
      J. Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 118 ページ: 462-471

    • DOI

      10.1029/2012JA018138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double bursts inside a poleward-moving auroral form in the cusp2012

    • 著者名/発表者名
      S. Taguchi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 117 ページ: A12301

    • DOI

      10.1029/2012JA018150

    • 査読あり
  • [学会発表] UECロングイヤービイエン全天撮像観測装置に基づく研究成果2012

    • 著者名/発表者名
      細川 敬祐
    • 学会等名
      第1回電気通信大学宇宙・電磁環境研究センター研究集会
    • 発表場所
      調布
    • 年月日
      20121220-20121221
  • [学会発表] 高緯度電離圏プラズマ対流とオーロラオーバルの経験的モデリング2012

    • 著者名/発表者名
      田口 聡
    • 学会等名
      第1回電気通信大学宇宙・電磁環境研究センター研究集会
    • 発表場所
      調布
    • 年月日
      20121220-20121221
  • [学会発表] 全天カメラとEISCATレーダーによるポーラーパッチの同時観測2012

    • 著者名/発表者名
      坂井 純
    • 学会等名
      第1回電気通信大学宇宙・電磁環境研究センター研究集会
    • 発表場所
      調布
    • 年月日
      20121220-20121221
  • [学会発表] 数値シミュレーションによるカスプ域熱圏質量密度異常のメカニズムの解明2012

    • 著者名/発表者名
      松村 充
    • 学会等名
      第1回電気通信大学宇宙・電磁環境研究センター研究集会
    • 発表場所
      調布
    • 年月日
      20121220-20121221
  • [学会発表] Superstorm時のオーロラオーバルとそのモデル化2012

    • 著者名/発表者名
      安仁屋 春奈
    • 学会等名
      第3回極域科学シンポジウム
    • 発表場所
      立川
    • 年月日
      20121126-20121130
  • [学会発表] 昼間側レッドオーロラとF層プラズマパラメタの経度プロファイル:全天イメージャーとESR equi-MLAT mode 観測2012

    • 著者名/発表者名
      田口 聡
    • 学会等名
      第132回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20121020-20121023
  • [学会発表] 極冠域電離圏プラズマの構造化: 高速大気光撮像で見えてきたもの2012

    • 著者名/発表者名
      細川 敬祐
    • 学会等名
      第132回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20121020-20121023
  • [学会発表] 衛星観測に基づく電離圏カスプ域の数キロメータスケールのプラズマ密度構造特性2012

    • 著者名/発表者名
      岡野 雄一
    • 学会等名
      第132回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20121020-20121023
  • [学会発表] Flux Transfer Eventの電離圏ダイナミクスの数値モデル2012

    • 著者名/発表者名
      原野 裕樹
    • 学会等名
      第132回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20121020-20121023
  • [学会発表] 全天イメージャとEISCATレーダーの同時観測に基づく極域電離圏カスプの電子密度微細構造の周期的変動特性2012

    • 著者名/発表者名
      千葉 康永
    • 学会等名
      第132回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20121020-20121023
  • [学会発表] 昼側カスプ域の熱圏質量密度異常の数値シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      松村 充
    • 学会等名
      第132回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20121020-20121023
  • [学会発表] カスプにおけるクレーター型のレッドオーロラ2012

    • 著者名/発表者名
      田口 聡
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] ポーラーキャップパッチの構造化:ロングイヤービイエンにおける大気光観測2012

    • 著者名/発表者名
      細川 敬祐
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] 全天カメラとEISCATレーダーによるポーラーパッチの同時観測2012

    • 著者名/発表者名
      坂井 純
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] カスプF領域における電子密度の周期構造2012

    • 著者名/発表者名
      千葉 康永
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] カスプでみられる地上磁場変動の極向き伝搬特性2012

    • 著者名/発表者名
      田原 篤史
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] ノルウェーロングイヤービイエンにおける全天大気光高速撮像観測

    • 著者名/発表者名
      細川 敬祐
    • 学会等名
      中間圏・熱圏・電離圏研究会
    • 発表場所
      小金井
  • [学会発表] EISCATスバールバルレーダーを用いた今後の研究

    • 著者名/発表者名
      田口 聡
    • 学会等名
      EISCAT研究集会:北極・北欧における観測・研究戦略
    • 発表場所
      名古屋
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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