サブストームトリガー・駆動機構の完全解明に向けた先端研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22340145
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 町田 忍 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70209469)
• 研究分担者: 森岡 昭 東北大学, 理学研究科, 名誉教授 (50004479) ; 家田 章正 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (70362209) ; 能勢 正仁 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (90333559) ; 三好 由純 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (10377781) ; 宮下 幸長 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 研究員 (20435811) ; 堀 智昭 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (30467344) ; 高田 拓 高知工業高等専門学校, その他, 准教授 (80455469)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: サブストーム / オンセット / オーロラ / AKR / カレントディスラプション / 磁気リコネクション / GEOTAIL衛星 / THEMIS衛星

研究概要

サブストームは地球磁気圏・電離圏で発生する大規模なエネルギー解放現象であるが、そのトリガー機構と駆動機構の解明を目指して、衛星および地上同時観測で得られた最新データを用いて研究を実施した。その結果、われわれがかねてより提案しているサブストームのトリガー・駆動機構モデルの正当性を確認することができた。また、サブストームに関連したオーロラ電波放射(AKR)について幾つかの重要な知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Universal time control of AKR: Earth is a spinmodulated variable radio source (2013)
  • 著者名/発表者名: Morioka, A., Y. Miyoshi, S. Kurita, Y. Kasaba, V. Angelopoulos, H. Misawa, H. Kojima, and J. P. McFadden
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: A018485 ページ: 1-9
  • DOI: doi:10.1029/2012JA018485
  • 査読あり
• [雑誌論文] An integrated analysis platform merging the SuperDARN data within the THEMIS tool developed by ERG-Science Center (ERG-SC) (2013)
  • 著者名/発表者名: Hori,T., N. Nishitani,Y. Miyoshi,Y. Miyashita,他9 名
  • 雑誌名: Advances in Polar Science 巻: 24 ページ: 69-77
  • DOI: doi:10.3724/SP.J.1085.2013.000692013
  • 査読あり
• [雑誌論文] A statistical study of energy release and transport midway between themagnetic reconnection and initial dipolariza- tion regions in the near-Earth magneto- tail (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y., S. Machida, M. Nose, K. Liou, Y. Saito, and W. R. Paterson
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 117 ページ: A11214 1-16
  • DOI: doi:10.1029/2012JA017925
• [雑誌論文] Wp index: A new substorm index derived from high-resolution geomagnetic field data at low latitude (2012)
  • 著者名/発表者名: Nose, M., T. Iyemori, L. Wang, 他13名
  • 雑誌名: Space Weather 巻: 117 ページ: S08002 1-12
  • DOI: doi:10.1029/2012SW000785
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revisiting the role of magnetic field fluctuations in nonadiabatic acceleration of ions duringdipolarization (2012)
  • 著者名/発表者名: Nose, M., Y. Ono, S. P. Christon, and A. T. Y. Lui
  • 雑誌名: ournal of Geophysical Research 巻: 118 ページ: A02207 1-2
  • DOI: doi:10.1029/2012JA017518
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successive substorm expansions during a period of prolonged northward interplanetary magnetic field (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y., Y. Kamide, K. Liou, C.-C. Wu, A. Ieda, N. Nishitani, S. Machida, Y. Saito, and T. Mukai
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 116 ページ: A09221
  • DOI: doi:10.1029/2011JA016719
  • 査読あり
• [雑誌論文] Azimuthal auroral expansion associated with fast flows in thenear-Earth plasma sheet: Coordinated observations of the THEMIS all-sky imagers and multiple spacecraft (2011)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara, K., Y. Kasaba, Y. Nishimura, T. Hori, T. Takada, Y. Miyashita, 他
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 116 ページ: A06209,1-15
  • DOI: doi:10.1029/2010JA016032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic field depression at the Earth's surface during ENA emission fade-out in the inner magnetosphere (2011)
  • 著者名/発表者名: Nose, M., S. Ohtani, P. C:son Brandt, T. Iyemori, K. Keika, and D.-Y. Lee
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 116 ページ: A06220
  • DOI: doi:10.1029/2010JA015799
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the simultaneity of substorm onset between two hemispheres (2011)
  • 著者名/発表者名: Morioka, A., Y. Miyoshi, 他14名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 117 ページ: A04211 1-15
  • DOI: doi:10.1029/2010JA016174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reformulation and energy flow of the Cowling channel (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujii, R., O. Amm, A. Yoshikawa, A. Ieda, and H. Vanhamaki
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 116 ページ: A02305 1-9
  • DOI: doi:10.1029/2010JA015989
  • 査読あり
• [雑誌論文] A statistical investigation of the Cowling channel efficiency in the auroral zone (2011)
  • 著者名/発表者名: Amm, O., R. Fujii, K. Kauristie, A. Aikio, A. Yoshikawa, A. Ieda, and H. Vanhamaki
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 116 ページ: A02304, 1-11
  • DOI: doi:10.1029/2010JA015988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two step evolution of auroral acceleration at substorm onset (2010)
  • 著者名/発表者名: Morioka A., Y. Miyoshi, Y. Miyashita,他12名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 115 ページ: A11213 1-21
  • DOI: doi:10.1029/2010JA015361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observations of magnetic reconnection in the magnetotail associated with substorms (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y
  • 雑誌名: Chinese Journal of Space Science 巻: 30 ページ: 312-320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitation mechanism of lowlatitude Pi2 pulsations: Cavity mode resonance or BBF-driven process? (2010)
  • 著者名/発表者名: Nose, M
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 115 ページ: A07221
  • DOI: doi:10.1029/2009JA015205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure changes associated with substorm dipolarization in the near-Earth plasma sheet (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y., S. Machida, A. Ieda, 他9 名
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 115 ページ: A12239 1-17
  • DOI: doi:10.1029/2010JA015608
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic field dipolarization in the deep inner magnetosphere and its role in development of O+-rich ring current (2010)
  • 著者名/発表者名: Nose, M., H. Koshiishi, H. Matsumoto, P. C:son Brandt, K. Keika, K. Koga, T. Goka, and T. Obara
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 巻: 115 ページ: A00J03
  • DOI: doi:10.1029/2010JA015321
  • 査読あり
• [学会発表] 衛星観測からみたサブストーム時の近尾部磁気リコネクションの開始について (2013)
  • 著者名/発表者名: 町田忍
  • 学会等名: 磁気リコネクション研究の現状と展望2(招待講演)
  • 発表場所: 愛媛・松山
  • 年月日: 2013-02-03
• [学会発表] Investigation of the characteristics of the dipolarization region with THEMIS data (2012)
  • 著者名/発表者名: Machida, S
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ(米国)
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] On the transition between the inner plasma sheet and the outer plasma sheet in the Earth's magnetotail (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ(米国)
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] Evolution of negative SI-induced ionospheric flows observed by SuperDARN King Salmon HF radar (2012)
  • 著者名/発表者名: Hori, T
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ(米国)
  • 年月日: 2012-12-03
• [学会発表] れいめい衛星観測による2次元オーロラ構造と降り込み粒子の関係 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高田拓
  • 学会等名: 第132回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
  • 発表場所: 北海道・札幌市
  • 年月日: 2012-10-22
• [学会発表] THEMISデータを用いたダイポール化領域の特性に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 町田忍
  • 学会等名: 第132回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
  • 発表場所: 北海道・札幌市
  • 年月日: 2012-10-21
• [学会発表] Relationship between substorm-associated processes in the magnetotail and plasma sheet structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y
  • 学会等名: 11th International Conference on Substorms
  • 発表場所: Lueneburg(ドイツ)
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] An integrated analysis platform powered by fitacf CDF and the THEMIS tool developed by ERGScience Center (ERG-SC) (2012)
  • 著者名/発表者名: Hori, T
  • 学会等名: SuperDARN Workshop 2012
  • 発表場所: 上海(中国)
  • 年月日: 2012-05-31
• [学会発表] GEMSIS inter- national workshop: Current status and future perspective in space weather researches (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Morioka
  • 発表場所: 名古屋市・愛知
  • 年月日: 2012-03-13
• [学会発表] Magnetotail reconnecttion associated with storm time substorms 2011 International Conference on Storms (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y
  • 学会等名: Substorms, and Space Weather(招待講演)
  • 発表場所: Liutong Hotel, Hangzhou(中国)
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] サブストーム開始に伴う対流の増大 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮下幸長
  • 学会等名: 平成22 年度国立極地研究所研究集会「SuperDARN による極域超高層大気研究集会 ～今後取組むべき重点課題の戦略～」(招待講演)
  • 発表場所: 国立極地研究所, 東京・立川市
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] Energy release midway between the magnetic reconnection and initial dipolarization regions in the near-Earth magnetotail and its role in thesubstorm onset (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y
  • 学会等名: IUGG 2011 General Assembly
  • 発表場所: Melbourne Convention & Exhibition Centre,メルボルン(オーストラリア)
  • 年月日: 2011-07-06
• [学会発表] Two step evolution of auroral acceleration and substorm onset (2011)
  • 著者名/発表者名: Morioka, A
  • 学会等名: The Relationship Between Auroral Phenomenology and Magnetospheric Processes
  • 発表場所: アラスカ フェアバンクス(米国)
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] Field-aligned currents during an intense substorm as estimated from global images and ground magnetic observations (2011)
  • 著者名/発表者名: Ieda, A
  • 学会等名: AGU Chapman Conference - Relationship Between Auroral Phenomenology and Magnetospheric Processes
  • 発表場所: アラスカ フェアバンクス(米国)
  • 年月日: 2011-03-01
• [学会発表] Catapult current sheet relaxation model for substorm onset (2011)
  • 著者名/発表者名: Machida, S
  • 学会等名: Earth-Sun System Exploration: Variability in Space Plasma Phenomena
  • 発表場所: ハワイ コナ(米国)
  • 年月日: 2011-01-18
• [学会発表] On the Simultaneity of Substorm Onset Between Two Hemispheres (2011)
  • 著者名/発表者名: Morioka, A
  • 学会等名: Earth-Sun System Exploration: Variability in Space Plasma Phenomena
  • 発表場所: ハワイ コナ (米国)
  • 年月日: 2011-01-18
• [学会発表] Energy release and transport in the near-Earth magnetotail associated with substorms: THEMIS observations (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y
  • 学会等名: American Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ(米国)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Sub-auroral (2010)
  • 著者名/発表者名: Hori, T
  • 学会等名: flow shear observed by King Salmon HF radar and RapidMAG 2010 AGU Fall meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ(米国)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] サブストームオンセット時のプラズマシートの変化: THEMIS衛星データ事例解析(III) (2010)
  • 著者名/発表者名: 町田忍
  • 学会等名: 第128回 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2010-10-31
• [学会発表] Catapult current sheet relaxation model to explain triggering of substorm (2010)
  • 著者名/発表者名: Machida,S
  • 学会等名: 2010 International Space Plasma Symposium
  • 発表場所: 成功大学, 台南(台湾)
  • 年月日: 2010-06-29
• [学会発表] Pressure changes in the near-Earth magnetotail associated with substorm expansion onsets: THEMIS observations (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y
  • 学会等名: 2010 International Space Plasma Symposium
  • 発表場所: 成功大学, 台南(台湾)
  • 年月日: 2010-06-29
• [学会発表] サブストームのオンセットを説明する Catapult Current Sheet Relaxation Model について (2010)
  • 著者名/発表者名: 町田忍
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 千葉市・幕張
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] Two step evolution of auroral acceleration at substorm onset (2010)
  • 著者名/発表者名: Morioka, A
  • 学会等名: International Workshop on Advances and Perspectives in Auroral Plasma Physics
  • 発表場所: ニース(フランス)
  • 年月日: 2010-04-29
• [学会発表] Temporal variations in the Earth's magnetotail during substorms obtained by superposed epoch analysis with Geotail data (2010)
  • 著者名/発表者名: Machida,S
  • 学会等名: Workshop on the Auroral Substorm and its Impact on the Development of Solar-Terrestrial Research
  • 発表場所: 国立中央大学, 中歴市(台湾)
  • 年月日: 2010-04-09
• [図書] Two-step acceleration of auroral particles at substorm onset as derived from auroral kilometric radiation spectra, Auroral Phenomenology and Magneto- spheric Processes: Earth and Other Planets (2012)
  • 著者名/発表者名: Morioka, A. and Y. Miyoshi
  • 総ページ数: 430
  • 出版者: Geophys. Monogr
• [図書] A statistical study of pressure changes in the near-Earth magnetotail associated with substorm expansion onsets (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyashita, Y., S. Machida, A. Ieda
  • 総ページ数: 368
  • 出版者: The Dynamic Magnetosphere, IAGA Special Sopron Book Series