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2013 年度 実績報告書

過去4万年間の宇宙線強度変動・太陽圏構造と地球環境変動

研究課題

研究課題/領域番号 25287051
研究種目

基盤研究(B)

研究機関武蔵野美術大学

研究代表者

宮原 ひろ子  武蔵野美術大学, 造形学部, 講師 (00532681)

研究分担者 堀内 一穂  弘前大学, 理工学研究科, 助教 (00344614)
櫻井 敬久  山形大学, 学内共同利用施設等, 教授 (60150265)
草野 完也  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (70183796)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード宇宙線 / 太陽活動 / 太陽圏 / 気候変動 / 宇宙気候学
研究概要

本研究では、銀河宇宙線が地球の気候変動に与える影響を明らかにし、また気候システムが宇宙線変動に応答する詳細なプロセスを明らかにすることを目的としている。そのため、樹木年輪中の宇宙線生成核種・炭素14および氷床コア中の宇宙線生成核種・ベリリウム10の分析による過去の宇宙線量変動の復元、樹木年輪中の安定同位体比の分析による古気候復元データの取得、気象データ解析による宇宙線影響の素過程の研究、気候モデル実験による宇宙線影響の伝搬プロセスの吟味を行い、多角的に研究を進めている。
平成25年度は、4万年前および2万年前の宇宙線量の11年/22年周期変動の復元に向けて、分析のための樹木年輪試料のブロック出し、単年分解能での削り出しを進めた。また、加速器質量分析計の一部設備更新にともない、予備実験として基礎データの取得を行った。その他、炭素14濃度の初期分析を行った。また、実験設備の拡張を行った。
併せて、台湾および国内3箇所から採取された樹木について単年ごとにセルロースを抽出して酸素同位体比の分析を行い、主に小氷期における気候変動を復元した。それを既に取得済みの炭素14データと比較し、22年周期変動の強度や位相について解析を行った。
また、宇宙線にたいする気候システム応答をトレースするため、宇宙線の27日変動に着目し、人工衛星による大気成分の観測データの解析を行った。併せて、予備実験として2次元での気候モデル実験のデータの解析を行い、27日変動シグナルの解析を行った。

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

加速器質量分析計および安定同位体比質量分析計も順調に動いており、また試料調整装置の拡張により分析の効率化も順調に進んでいる。また、気象データおよび気候モデル実験についても、順調に初期解析および準備が進んでいる。

今後の研究の推進方策

平成26年度以降も引き続き、炭素14データの取得を進めるほか、国立極地研究所が所有する氷床コアの試料についてベリリウム10濃度の分析を進めるため準備を進める。また、樹木年輪中の安定同位体の分析も引き続き進める。気候モデル実験については2次元実験の結果を踏まえ、今後は3次元の実験を進め、気象データ解析の結果との比較から、宇宙線変動に対する気候応答について、詳細なプロセスを明らかにする。

次年度の研究費の使用計画

炭素14の分析試料数に変更が生じたため。
炭素14分析のための加速器質量分析計使用料として用いる。

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The Nebula Winter: The united view of the snowball Earth, mass extinctions, and explosive evolution in the late Neoproterozoic and Cambrian periods2014

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, R., T. Ebisuzaki, H. Miyahara, T. Nimura, T. Tomida, T. Sato, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Gondwana Research

      巻: 25 ページ: 1153-1163

    • DOI

      10.1016/j.gr.2013.05.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] エアロゾル生成率の増加が引き起こす積雲-層雲転移に関 する予備的数値実験2014

    • 著者名/発表者名
      島伸一郎, 長谷川晃一, 草野完也
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 72 ページ: 249-264

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of a Flare-Productive Active Region: Observation and Numerical Simulation of NOAA AR 111582014

    • 著者名/発表者名
      Toriumi, S.; Iida, Y.; Kusano, K.; Bamba, Y.; Imada, S.
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: in press ページ: 21 pages

    • DOI

      10.1007/s11207-014-0502-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Force-free Extrapolation of the Coronal Magnetic Field Based on the Magnetohydrodynamic Relaxation Method2014

    • 著者名/発表者名
      Inoue, S.; Magara, T.; Pandey, V. S.; Shiota, D.; Kusano, K.; Choe, G. S.; Kim, K. S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 780 ページ: 13 pages

    • DOI

      10.1088/0004-637X/780/1/101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 宇宙線層序学:宇宙線変動に基づく異なる古環境アーカイブ間の高精度な同期法2014

    • 著者名/発表者名
      堀内一穂
    • 雑誌名

      月刊地球号外

      巻: 63 ページ: 31-38

  • [雑誌論文] Biological nitrate utilization in south Siberian lakes (Baikal and Hovsgol) during the last glacial period: the influence of climate changes on primary productivity2014

    • 著者名/発表者名
      Fumiko Watanabe Nara, Takahiro Watanabe, Takeshi Kakegawa, Koji Minoura, Akio Imai, Nathalie Fagel, Kazuho Horiuchi, Toshio Nakamura, Takayoshi Kawai
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 90 ページ: 69-79

    • DOI

      10.1016/j.quascirev

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Present status of YU-AMS system2013

    • 著者名/発表者名
      Tokanai, F., K. Kato, M. Anshita, H. Sakurai, A. Izumi, T. Toyoguchi, T. Kobayashi, H. Miyahara, M. Ohyama, Y. Hoshino
    • 雑誌名

      Radiocarbon

      巻: 55 ページ: 251-259

    • DOI

      10.2458/azu_js_rc.55.16263

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Latest 14C concentrations of plant leaves at high altitudes in the Northern and Southern Hemisphere2013

    • 著者名/発表者名
      Sakurai, H., F. Tokanai, K. Kato, Y. Takahashi, T. Sato, S. Kikuchi, E. Inui, Y. Arai, K. Masuda, H. Miyahara, C. Mundia, W. Tavera
    • 雑誌名

      Radiocarbon

      巻: 55 ページ: 1573-1579

    • DOI

      10.2458/azu_js_rc.55.16273

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Saturation of Stellar Winds from Young Suns2013

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, T., S. Imada, R. Kataoka, Y. Kato, T. Matsumoto, H. Miyahara, S. Tsuneta
    • 雑誌名

      PASJ

      巻: 65 ページ: 98-119

    • DOI

      10.1093/pasj/65.5.98

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MEASURING 14C CONCENTRATION IN WINE TO MONITOR GLOBAL DISTRIBUTION OF 14C2013

    • 著者名/発表者名
      H. Sakurai et.al.
    • 雑誌名

      Radiocarbon

      巻: 55 ページ: 1827-1833

    • DOI

      10.2458/azu_js_rc.55.16370

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Plasma β Transition within a Propagating Flux Rope2013

    • 著者名/発表者名
      Savani, N. P., Vourlidas, A., Shiota, D., Linton, M. G., Kusano, K., Lugaz, N., Rouillard, A. P.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 779 ページ: 142-

    • DOI

      10.1088/0004-637X/779/2/142

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Is something wrong with the present solar maximum?2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kamide, K. Kusano
    • 雑誌名

      Space Weather

      巻: 11 ページ: 140-141

    • DOI

      10.1002/swe.20045

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 加速器質量分析における超高感度核種分析のための試料前処理法2013

    • 著者名/発表者名
      堀内一穂
    • 雑誌名

      ぶんせき

      巻: 10 ページ: 570-576

  • [雑誌論文] 10Be・26Al年代決定:表面露出年代決定法の基本概念と最近の進展2013

    • 著者名/発表者名
      堀内一穂
    • 雑誌名

      月刊地球号外

      巻: 62 ページ: 185-195

  • [学会発表] ミューオンによるin-situ宇宙線生成核種V2014

    • 著者名/発表者名
      紅林泰・櫻井敬久・高橋唯・菊地聡・堂下典弘・堀内一穂・佐々木宣欣・大江毅・佐藤太一・近藤薫・岩田尚能・門叶冬樹・郡司修一・松崎浩之
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      20140326-20140329
  • [学会発表] ドームふじアイスコアから見た過去3 千年間の宇宙線強度変動と古気候変動:14C 年代測定への示唆2014

    • 著者名/発表者名
      堀内一穂・村松康行・松崎浩之・坂本優子・保科真弓・岩崎敦史・内田智子・本山秀明
    • 学会等名
      「樹木年輪の14C 年代測定の実験室間比較による高精度の暦年較正データの確立」研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学年代測定総合研究センター・同博物館
    • 年月日
      20140322-20140323
  • [学会発表] 最終氷期最盛期におけるユーラシア大陸内部の1000年周期気候変動2014

    • 著者名/発表者名
      奈良郁子・渡邊隆広・掛川武・箕浦幸治・堀内一穂・宮原ひろ子・Stephen Obrochta・井上千弘・中村俊夫・河合崇欣
    • 学会等名
      第16回AMSシンポジウム
    • 発表場所
      東 京大学大気海洋研究所
    • 年月日
      20140319-20140320
  • [学会発表] A decadal 10Be record of the past 3 kyr from the Dome Fuji (Antarctica) ice core: a possible tool for investigating the relation between solar activity and climate of the past2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuho Horiuchi, Yasuyuki Muramatsu, Hiroyuki Matsuzaki, Yuko Sakamoto, Mayumi Hoshina, Atsushi Iwasaki, Tomoko Uchida and Hideaki Motoyama
    • 学会等名
      International CAWSES-II Symposium
    • 発表場所
      Nagoya University Symposion Hall and Toyoda Auditorium, Nagoya
    • 年月日
      20131118-20131122
  • [学会発表] The AD 775 cosmic ray event shown in 10Be yearly data from the Antarctic Dome Fuji ice core2013

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Asami Suzuki, Kimiaki Masuda, Kazuho Horiuchi, Hideaki Motoyama, Hiroyuki Matsuzaki, Yuko Motizuki, Sachiko Okamoto, Kazuya Takahashi, Yoichi Nakai
    • 学会等名
      International CAWSES-II Symposium
    • 発表場所
      Nagoya University Symposion Hall and Toyoda Auditorium, Nagoya
    • 年月日
      20131118-20131122
  • [学会発表] Multiscale variations of cosmogenic nuclides over the last 3 kyr: the decadal 10Be record from the Dome Fuji 2001 shallow ice core revisited2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuho Horiuchi, Yasuyuki Muramatsu, Hiroyuki Matsuzaki, Yuko Sakamoto, Mayumi Hoshina, Atsushi Iwasaki, Tomoko Uchida and Hideaki Motoyama
    • 学会等名
      The Fourth Symposium on Polar Science
    • 発表場所
      National Institute of Polar Research
    • 年月日
      20131112-20131115
  • [学会発表] Reconstruction of the Blake geomagnetic excursion using the cosmogenic nuclides in Dome Fuji ice core2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yokoyama, Satomi Takahashi, Yosuke Miyairi, Takahiro Aze, Rindai Tsunekawa, Stephen P. Obrochta, Kazuho Horiuchi, Nobuyoshi, Sasaki, Hiroyuki, Matsuzaki and Hideaki Motoyama
    • 学会等名
      The Fourth Symposium on Polar Science
    • 発表場所
      National Institute of Polar Research
    • 年月日
      20131112-20131115
  • [学会発表] Reconstruction of the Post-Blake excursion using the cosmogenic radio nuclide in Dome Fuji ice core2013

    • 著者名/発表者名
      Rindai Tsunekawa, Yusuke Yokoyama, Satomi Takahashi, Yosuke Miyairi, Takahiro Aze, Kazuho Horiuchi, Nobuyoshi, Sasaki, Hiroyuki, Matsuzaki and Hideaki Motoyama
    • 学会等名
      The Fourth Symposium on Polar Science
    • 発表場所
      National Institute of Polar Research
    • 年月日
      20131112-20131115
  • [学会発表] ミューオンによるin-situ宇宙線生成核種 IV2013

    • 著者名/発表者名
      紅林泰・櫻井敬久・高橋唯・菊地聡・堂下典弘・堀内一穂・佐々木宣欣・大江毅・佐藤太一・近藤薫・岩田尚能・門叶冬樹・郡司修一・松崎浩之
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20130920-20130923
  • [学会発表] 宇宙天気研究における次世代太陽観測衛星Solar-Cの科学戦略2013

    • 著者名/発表者名
      草野完也
    • 学会等名
      日本天文学会2013年秋季年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20130910-20130912
  • [学会発表] 宇宙天気現象の予測可能性と将来展望~学術研究の立場から~2013

    • 著者名/発表者名
      草野完也
    • 学会等名
      名大STE研研究集会GEMSISワークショップ:宇宙天気の予測可能性と将来展望
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20130822-20130823
  • [学会発表] 次世代太陽圏環境変動 ネットワーク観測計画2013

    • 著者名/発表者名
      草野完也
    • 学会等名
      天文学・宇宙物理学の将来計画シンポジウム
    • 発表場所
      日本学術会議(東京)
    • 年月日
      20130528-20130529
    • 招待講演
  • [学会発表] 南極ドームふじ氷床コア中の宇宙線生成核種10Be を用いたBlake エクスカーションの復元2013

    • 著者名/発表者名
      恒川綸大・横山祐典・高橋理美・宮入陽介・阿瀬貴博・堀内一穂・松崎浩之・本山秀明
    • 学会等名
      日本地球惑星連合2013大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      20130519-20130524
  • [学会発表] マウンダー極小期における宇宙線の22年変動

    • 著者名/発表者名
      宮原ひろ子
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      幕張メッセ
  • [学会発表] 赤道域におけるフィールド計測の可能性について

    • 著者名/発表者名
      宮原ひろ子
    • 学会等名
      名古屋大学太陽地球環境研究所研究集会、宇宙線による雲核生成機構の解明
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Present Status of YU-AMS System

    • 著者名/発表者名
      H. Sakurai
    • 学会等名
      The 5th East Asia AMS Symposium
    • 発表場所
      韓国
  • [学会発表] Nonlinear dynamics in solar-terrestrial environment system

    • 著者名/発表者名
      草野完也
    • 学会等名
      Paradigm of plasmas and its interdisciplinary crossing with “life and biological science”
    • 発表場所
      京都大学
    • 招待講演
  • [学会発表] 核生成の積雲降水システムに対する影響について

    • 著者名/発表者名
      草野完也
    • 学会等名
      名古屋大学太陽地球環境研究所研究集会、宇宙線による雲核生成機構の解明
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙線同位核種関連研究の現況

    • 著者名/発表者名
      堀内一穂
    • 学会等名
      ICC研究集会
    • 発表場所
      国立極地研究所
  • [図書] 図説地球環境の事典2013

    • 著者名/発表者名
      宮原ひろ子(吉﨑正憲・野田彰他編)
    • 総ページ数
      378ページ(分担2ページ)
    • 出版者
      朝倉書店

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公開日: 2015-05-28  

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