人工衛星－地上ネットワーク観測に基づく内部磁気圏の粒子変動メカニズムの研究

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25247080
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 塩川 和夫 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (80226092)
• 研究分担者: 三好 由純 名古屋大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (10377781) ; 大塚 雄一 名古屋大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (40314025)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 磁気圏・電離圏 / 宇宙科学 / 超高層物理学 / 超高層大気環境 / 宇宙空間 / 国際情報交換（カナダ・ロシア）

研究実績の概要

・ロシアのZhigansk観測点において、誘導磁力計による定常観測を平成28年9月14日より開始し、良好なデータが取得できていることを確認した。ロシアのZhigansk観測点を管轄するヤクーツクのIKFIA研究所に、平成28年9月末にVLFアンテナ、高感度全天カメラを送付した（平成27年度の本計画の繰り越し分による実施）。また、関連機器による定常観測が行われている既存の観測点であるアサバスカ、トロムソ、マガダン、パラツンカ、レゾリュート、国内の母子里、陸別、信楽、鹿児島、佐多などの自動観測を維持・継続した。
・アサバスカ、マガダン、パラツンカの誘導磁力計による5年間の同時観測データを統計的に解析して、Pc1帯地磁気脈動の振幅変調の観測点ごとに違いの季節・太陽活動度・地方時・地磁気活動度などへの依存性を明らかにした。この結果から、この波動の振幅変調が磁気圏ではなく電離圏の伝搬中にうなりによって発生していることを示唆した。また、アサバスカで1年間に観測されたVLF/ELF帯波動の統計解析を行い、この波動の季節・地方時・地磁気活動度などへの依存性を明らかにした。これらの波動は、人工衛星に悪影響を及ぼす放射線帯粒子の加速や消失を引き起こしていることがわかっており、今回の結果は、この加速・消失過程の時間・空間変化に示唆を与えるものである。
・なお、本計画は、研究代表者が平成28年度から別の特別推進研究の代表者になったために、平成28年度途中で廃止になった。本計画で予定されていたカナダ中部のアサバスカ、カナダの東海岸、及び、ロシアのZhigansk観測点における光学・電磁場計測は、この特別推進研究によって引き続きおこなわれることになった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] アサバスカ大学/カルガリー大学(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: アサバスカ大学/カルガリー大学
• [国際共同研究] IKIR/IKFIA(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: IKIR/IKFIA
• [国際共同研究] UCLA/ジェット推進研究所(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: UCLA/ジェット推進研究所
• [国際共同研究] オウル大学(フィンランド)
  • 国名: フィンランド
  • 外国機関名: オウル大学
• [雑誌論文] Lower-thermospheric wind variations in auroral patches during the substorm recovery phase (2016)
  • 著者名/発表者名: Oyama, S.-I., K. Shiokawa, Y. Miyoshi, K. Hosokawa, B. J. Watkins, J. Kurihara, T. T. Tsuda, and C. T. Fallen
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 121 ページ: -
  • DOI: 10.1002/2015JA022129
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Possible generation mechanisms for Pc1 pearl structures in the ionosphere, based on 6 years of ground observations in Canada, Russia, and Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun C.-W, K. Shiokawa, M. Connors, I. Schofield, I. Poddelsky, and B. Shevtsov
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 121 ページ: -
  • DOI: 10.1002/2015JA022123
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ELF/VLF propagation at subauroral latitudes: Conjugate observation between the ground and Van Allen Probes A (2016)
  • 著者名/発表者名: Martinez-Calderon, C., K. Shiokawa , Y. Miyoshi , K. Keika , M. Ozaki , I. Schofield , M. Connors , C. Kletzing , M. Hanzelka , O. Santolik , and W. Kurth
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 121 ページ: -
  • DOI: 10.1002/2015JA022264
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fast modulations of pulsating proton aurora related to subpacket structures of Pc1 geomagnetic pulsations at subauroral latitudes (2016)
  • 著者名/発表者名: Ozaki, M., K. Shiokawa, Y. Miyoshi, R. Kataoka, S. Yagitani, T. Inoue, Y. Ebihara, C.-W Jun, R. Nomura, K. Sakaguchi, Y. Otsuka, M. Shoji, I. Schofield, M. Connors, and V. K. Jordanova
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 43 ページ: -
  • DOI: 10.1002/2016GL070008
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Study of ELF/VLF emissions at subauroral latitudes: ground and space observations (2016)
  • 著者名/発表者名: Claudia Martinez-Calderon, K. Shiokawa, K. Keika, S. Kurita, M. Ozaki, I. Schofield, M. Connors, C. Kletzing, B. Kurth and O. Santolik
  • 学会等名: 7th biennial VERSIM Symposium
  • 発表場所: Hermanus, South Africa
  • 年月日: 2016-09-19 – 2016-09-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Heliospheric Plasma Sheet (HPS) Impingement onto the Magnetosphere as a Cause of Relativistic Electron Dropouts (REDs) via Coherent EMIC Wave Scattering with Possible Consequences for Atmospheric Vorticity (2016)
  • 著者名/発表者名: B.T. Tsurutani, R. Hajra, T. Tanimori, A.Takada, B. Remya, A.J. Mannucci, G.S. Lakhina, J.U. Kozyra, K. Shiokawa, L.C. Lee, E. Echer, R.V. Reddy, and W.D. Gonzalez
  • 学会等名: 7th biennial VERSIM Symposium
  • 発表場所: Hermanus, South Africa
  • 年月日: 2016-09-19 – 2016-09-23
  • 国際学会
• [学会発表] Ground network observation of ISEE, Nagoya University, for the study of coupling processes in solar-terrestrial system (2016)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa, K., Y. Otsuka, T. Hiyama, N. Nishitani, Y. Miyoshi, and K. Kusano
  • 学会等名: 日本地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
• [学会発表] カナダ、フィンランド、昭和基地のELF/VLF波動同時観測データの解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 米津佑亮、塩川和夫、Martin Connors、尾崎光紀、J. K. Manninen、山岸久雄、岡田雅樹
  • 学会等名: 日本地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
• [学会発表] 音声信号処理によるVLFエミッションの雑音除去 (2016)
  • 著者名/発表者名: 出島工、尾崎光紀、八木谷聡、塩川和夫、三好由純、三好正人、平野晃宏、Martin Connors
  • 学会等名: 日本地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
• [学会発表] Multi-event analysis for chorus waves and pulsating aurora at sub-auroral latitudes (2016)
  • 著者名/発表者名: 澤井薫、尾崎光紀、八木谷聡、塩川和夫、三好由純、片岡龍峰、海老原祐輔、家田章正、Connors Martin
  • 学会等名: 日本地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
• [学会発表] レベルセット法を用いたプロトンオーロラの形状特徴解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上智寛、尾崎光紀、八木谷聡、塩川和夫、三好由純、片岡龍峰、海老原祐輔、野村麗子、坂口歌織、大塚雄一、Connors Martin
  • 学会等名: 日本地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
• [学会発表] ELF/VLF wave generation associated with magnetospheric compression: conjugated observations from satellite- and subauroral ground-based instruments (2016)
  • 著者名/発表者名: Martinez-Calderon、C., K. Shiokawa, K. Keika, M. Ozaki, I.Schofield, M. Connors, C. Kletzing and O. Santolik
  • 学会等名: 日本地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
• [学会発表] Statistical characteristics of quasi-periodic Pc1/EMIC waves in the magnetosphere and the ionosphere (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun C.-W., K. Shiokawa, K. Takahashi, K. Paulson, I. Schofield, M. Connors, I. Poddelsky, B. Shevtsov, C. Kletzing, and J. Wygant
  • 学会等名: 日本地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
• [学会発表] 地上カメラとTHEMIS衛星によるオーロラ指状構造の同時観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西 勝輝、塩川 和夫、Eric Donovan
  • 学会等名: 日本地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
• [学会発表] National/International joint studies with the Tromsoe OMTI for studying the polar upper atmosphere (2016)
  • 著者名/発表者名: Oyama S., K. Shiokawa, S. Nozawa, Y. Otsuka, Y. Miyoshi, and E. Turunen
  • 学会等名: 日本地球惑星連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
• [備考] Optical Mesosphere Thermosphere Imagers
  • URL: http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/omti/index.html
• [備考] ISEE magnetometer network
  • URL: http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/magne/index.html
• [備考] ISEE VLF/ELF network
  • URL: http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/vlf/index.html