| 研究課題/領域番号 |
24340118
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
関 華奈子 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (20345854)
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| 研究分担者 |
天野 孝伸 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00514853)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 環電流 / 放射線帯 / 低周波波動ULF / 磁気嵐 / ジオスペース / 波動粒子相互作用 |
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| 研究概要 |
計画２年目である平成25年度には、昨年度導入した専用クラスター計算機を用いて、昨年度にはじめた内部磁気圏におけるULF波動と環電流イオンの相互作用についてのシミュレーションを実施した。また、上記シミュレーションの過程で、波動を長時間精度良く記述するために、シミュレーションモデルの質量保存性を改善する必要性が明らかとなった。そのため、基礎方程式を計算パラメータの空間勾配を少なくする方針で、シミュレーションコードの改良に着手した。一定の改善は得られたが、まだ十分ではなく、来年度も引き続き、改良を行う予定である。また、また、並行して、イオンインジェクションを模したシミュレーションを開始し、RCイオンによるULF励起について、ドリフトバウンス共鳴の理論と比較した。
また、電離圏での現実的な境界条件を考察するため、HFレーダーによる電離圏電場観測のデータ解析を進め、太陽風動圧による中低緯度ULFの特性の違いなどが明らかとなった。今後、HFレーダーの国際的ネットワークであるSuperDARNデータを用いてより大規模な統計解析を進め、その結果をULF波動の数値シミュレーションの設定に反映する予定である。また、開発した環電流モデルの計算結果から電磁場変動を抽出し、放射線帯電子の高精度軌道追尾計算[Saito et al., 2010]の背景電磁場として与える手法の検討を行った。今後、この手法を更に発展させ、ULF波動が放射線帯電子の輸送・加速に与える影響を調べる予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
テスト計算の段階で明らかになった、本研究で開発している環電流モデルの質量保存性の問題について、改良を行ったが、まだ十分な改良が完了しておらず、当初の予定では今年度にコードの改良に目処をつける予定であったが、一部のコード改良が平成26年度以降に持ち越しとなっている。その他の部分は、概ね順調に研究は進んでいる。
上記のコード改良についても、改良の方針は立ちつつあり、平成26年度中には目処がつくと考えているが、当初の予定としてはやや遅れているため、このような自己評価とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
まずは引き続き、モデルの質量保存性を改善するための改良を行い、並行してゼロエネルギープラズマの移流方程式に基づいてプラズマ圏の時間発展を解くモジュールを開発を行う。特に質量保存の改良は、長期計算に必須の課題であり、昨年度洗い出された問題点について、改良を行う。データ解析については、HFレーダーの国際的ネットワークであるSuperDARNデータを用いてより大規模な統計解析を進め、その結果をULF波動の数値シミュレーションの設定に反映する方法の検討を開始する。解析にあたっては、Van Allen Probes衛星との同時観測用に新たに設けられたRBSPモードの活用し、まずはULF波動を自動抽出する手法の開発を重点的に行う予定である。また、様々なULF波動のモードについて、放射線帯モデルとの結合計算を実施し、各モードにおける放射線帯電子と波動の相互作用過程を理解した上で、古典的な拡散過程で記述できるのか、できる場合には拡散係数はどのように決まるのか、できない場合には加速・輸送効率はどのように記述すべきか（定式化の方法）などのULF波動による放射線帯粒子加速の解明に本質的な課題に取り組む計画である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
コード開発に新たな課題が識別されたため、当該部分の論文執筆が遅れ、英文校閲を次年度に行うことになったため。
次年度の経費とあわせて論文校閲料に利用する。
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