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

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25287051
• 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, 准教授 (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, 理学部, 教授 (60150265) ; 草野 完也 名古屋大学, 学内共同利用施設等, 教授 (70183796)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 宇宙線 / 宇宙線生成核種 / 太陽圏 / 太陽活動 / 気候変動 / 宇宙気候学

研究実績の概要

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/堆積物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28年度は、昨年度に引き続き、4万年前の樹木年輪と17世紀のマウンダー極小期について重点的に炭素14濃度の測定を進めたほか、14世紀、15世紀の樹木年輪についても試料調製を進めた。加速器質量分析計による炭素14濃度分析の高精度・高確度化に向けた基礎実験も、昨年に引き続き行った。また、宇宙線変動に対する気候応答を吟味するため、屋久杉、伊勢杉、秋田杉について安定同位体の分析を進めた。加えて、太陽活動の気候/気象への影響の伝搬過程について検証するため、気象データに見られる太陽自転周期の解析を行った。

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

分析およびデータ解析は順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

H29年度は、取得済みのデータおよび解析結果について、論文執筆を進める。

次年度使用額が生じた理由

論文の執筆をH29年度に行うため、残金が生じた。

次年度使用額の使用計画

論文投稿料として使用する。

研究成果

• [雑誌論文] Historical space weather monitoring of prolonged aurora activities in Japan and in China (2017)
  • 著者名/発表者名: Kataoka Ryuho、Isobe Hiroaki、Hayakawa Hisashi、Tamazawa Harufumi、Kawamura Akito Davis、Miyahara Hiroko、Iwahashi Kiyomi、Yamamoto Kazuaki、Takei Masako、Terashima Tsuneyo、Suzuki Hidehiko、Fujiwara Yasunori、Nakamura Takuji
  • 雑誌名: Space Weather 巻: 15 ページ: 392～402
  • DOI: 10.1002/2016SW001493
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solar 27-day rotational period detected in a wide-area lightning activity in Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyahara H., Higuchi C., Terasawa T., Kataoka R., Sato M., Takahashi
  • 雑誌名: ANGEO Communicates 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Historical aurora evidence for great magnetic storms in 990s (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa H., H. Tamazawa, Y. Uchiyama, Y. Ebihara, H. Miyahara, S. Kosaka, K. Iwahashi, H. Isobe
  • 雑誌名: Solar Physics 巻: 292 ページ: 12
  • DOI: 10.1007/s11207-016-1039-2
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Generalization of the cross-wavelet function (2017)
  • 著者名/発表者名: V.M. Velasco Herrera, W. Soon, G. Velasco Herrera, R. Traversi, and K. Horiuchi
  • 雑誌名: New Astronomy 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A global multiproxy database for temperature reconstructions of the Common Era (2017)
  • 著者名/発表者名: PAGES2k Consortium
  • 雑誌名: Scientific Data 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization and 10Be content of iron carbonate concretions for genetic aspects -Weathering, desert varnish or burning: Rim effects in iron carbonate concretions (2017)
  • 著者名/発表者名: Marta Polgari, Szaniszlo Berczi, Kazuho Horiuchi, Hiroyuki Matsuzaki, Tibor Kovacs, Sandor Jozsa, Zsolt Bendo, Krisztian Fintor, Jozsef Fekete, Zoltan Homonnay, Erno Kuzmann, Arnold Gucsik, Ildiko Gyollai, Janos Kovacs, Istvan Dodony
  • 雑誌名: Journal of Environmental Radioactivity 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2016.11.005
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] State dependence of climatic instability over the past 720,000 years from Antarctic ice cores and climate modelling (2017)
  • 著者名/発表者名: Dome Fuji Ice Core Project Members
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 3 ページ: e1600446
  • DOI: 10.1126/sciadv.1600446
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Simulation Study of Hemispheric Phase-Asymmetry in the Solar Cycle (2017)
  • 著者名/発表者名: Shukuya, D., and K. Kusano
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 835 ページ: 84
  • DOI: 10.3847/1538-4357/835/1/84
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-resolution observations of flare precursors in the low solar atmosphere (2017)
  • 著者名/発表者名: Haimin Wang, Chang Liu, Kwangsu Ahn, Yan Xu, Ju Jing, Na Deng, Nengyi Huang, Rui Liu, Kanya Kusano, Gregory D. Fleishman, Dale E. Gary & Wenda Cao
  • 雑誌名: Nature Astronomy 巻: 1 ページ: 0085
  • DOI: 10.1038/s41550-017-0085
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Earliest Datable Records of Aurora-like Phenomena in the Astronomical Diaries from Babylonia (2016)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Hayakawa, Yasuyuki Mitsuma, Yusuke Ebihara, Akito Davis Kawamura, Hiroko Miyahara, Harufumi Tamazawa, Hiroaki Isobe
  • 雑誌名: Earth Planets and Space 巻: 68 ページ: 195
  • DOI: 0.1186/s40623-016-0571-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Aurora Candidates from the Chronicle of Qing Dynasty in Several Degrees of Relevance (2016)
  • 著者名/発表者名: Akito Davis Kawamura, Hisashi Hayakawa, Harufumi Tamazawa, Hiroko Miyahara, Hiroaki Isobe
  • 雑誌名: PASJ 巻: 68 ページ: 79
  • DOI: 10.1093/pasj/psw074
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Precessional control on ocean productivity in the Western Pacific Warm Pool for the last 400 kyr (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshitsugu Yamazaki and Kazuho Horiuchi
  • 雑誌名: Geochemistry, Geophysics, Geosystems 巻: 17 ページ: 4399-4412
  • DOI: 10.1002/2016GC006446
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Characteristics of Solar X-Class Flares and CMEs: A Paradigm for Stellar Superflares and Eruptions? (2016)
  • 著者名/発表者名: Harra, Louise K.; Schrijver, Carolus J.; Janvier, Miho; Toriumi, Shin; Hudson, Hugh; Matthews, Sarah; Woods, Magnus M.; Hara, Hirohisa; Guedel, Manuel; Kowalski, Adam; Osten, Rachel; Kusano, Kanya; Lueftinger, Theresa
  • 雑誌名: Solar Physics 巻: 291 ページ: 1761-1782
  • DOI: 10.1007/s11207-016-0923-0
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 「最古の氷」に対する26Al/10Be放射年代決定の可能性：ドームふじ第二期深層コアからの洞察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 堀内一穂・内田智子・菅原愛・清野祥子・松田紗耶・松崎浩之・本山秀明
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2017年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2017-05-20 – 2017-05-25
• [学会発表] DF2コアを対象にした高解像度10Be分析の提案. -対象区間やCFA計画との相乗効果について (2017)
  • 著者名/発表者名: 堀内一穂
  • 学会等名: 研究集会「南極ドームふじ氷床深層アイスコアの解析による気候・環境変動の研究」
  • 発表場所: 国立極地研究所
  • 年月日: 2017-03-28 – 2017-03-29
• [学会発表] 高エネルギーミューオンによる花崗岩中生成核種断面積 (2017)
  • 著者名/発表者名: 櫻井敬久,紅林泰,堀内一穂,堂下典弘,門叶冬樹,鈴木颯一郎,岩田尚能,高橋唯,菊地聡, 田島靖久,乾恵美子,佐藤達彦,安部晋一郎,松崎浩之
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] タイ・バンコクにおける大気中宇宙線生成核種Be-7濃度の時間変動と地球規模での大気流跡線解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木颯一郎, 櫻井敬久, 門叶冬樹, 乾恵美子, 清水啓文, 増田公明, Warit Mitthumsiri, David Ruffolo
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] Challenge to Solar-Terrestrial Environmental Prediction (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanya Kusano
  • 学会等名: 22nd NEXT Workshop
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2017-03-09 – 2017-03-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 雷活動にみる太陽活動の気象への影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮原ひろ子, 青野靖之, 片岡龍峰, 佐藤光輝, 高橋幸弘
  • 学会等名: 古典籍を用いた文理融合研究に関する研究会
  • 発表場所: 国立極地研究所
  • 年月日: 2017-03-08
• [学会発表] 宇宙地球環境の未来を探る次世代シミュレーョン (2017)
  • 著者名/発表者名: 草野完也
  • 学会等名: ポスト「京」萌芽的課題「計算惑星」第1回公開シンポジウム 惑星の起源・進化と環境変動解明を目指して
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2017-03-06
  • 招待講演
• [学会発表] Onset Mechanism of Solar Eruptions (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanya Kusano
  • 学会等名: 13th APPC-AIP Congress
  • 発表場所: Brinbane, Australia
  • 年月日: 2016-11-04 – 2016-11-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 太陽地球圏環境の予測研究について (2016)
  • 著者名/発表者名: 草野完也
  • 学会等名: 第13回宇宙環境シンポジウム
  • 発表場所: 情報通信研究機構
  • 年月日: 2016-11-02
  • 招待講演
• [学会発表] アイスコアと堆積物の10Beが示す地磁気極小期の宇宙線強度変動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀内一穂・鎌田佳苗・前島 舜・佐々木 祥・佐々木宣欣・山崎俊嗣・藤田秀二・本山秀明・松崎浩之
  • 学会等名: 日本地質学会 東北支部総会
  • 発表場所: 弘前大学
  • 年月日: 2016-08-27
• [学会発表] The onset mechanism of solar and stellar eruptions (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanya Kusano, Yumi Bamba, Satoshi Inoue, Naoyuki Ishiguro, and Johan Muhamad
  • 学会等名: European Week of Astronomy and Space Science
  • 発表場所: Athens, Greece
  • 年月日: 2016-07-04 – 2016-07-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] MHD modelling study of solar eruptions (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanya Kusano
  • 学会等名: IPCC 2016
  • 発表場所: 高雄、台湾
  • 年月日: 2016-06-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Magnetic Helicity and Solar Eruption (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanya Kusano
  • 学会等名: Theoretical and observational approaches to the solar magnetic field: Achievements and remaining problems
  • 発表場所: NAOJ, Japan
  • 年月日: 2016-05-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A humid climate at the last stage of the Little Ice Age in central Japan reconstructed using oxygen isotopes in tree rings (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Miyahara, W. Sakashita, Y. Yokoyama, T. Nakatsuka, T. Aze, Y. Hoshino, M. Ohyama, H. Yonenobu, K. Takemura
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
  • 発表場所: 幕張
  • 年月日: 2016-05-23
• [学会発表] アイスコアと堆積物の10Beが示す17～20万年前の長周期太陽変動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 堀内一穂・鎌田佳苗・前島 舜・佐々木 祥・佐々木宣欣・山崎俊嗣・藤田秀二・本山秀明・松崎浩之
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2016-05-22 – 2016-05-26
  • 招待講演
• [学会発表] Hemispheric Asymmetry of Solar Cycle Activities (2016)
  • 著者名/発表者名: KanyaKusano & Daishi Syukuya
  • 学会等名: Space Climate Symposium 2016
  • 発表場所: Levi, Finland
  • 年月日: 2016-04-04 – 2016-04-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] 古環境・古気候研究：（日本加速器学会編）加速器ハンドブック (2017)
  • 著者名/発表者名: 堀内一穂
  • 総ページ数: 印刷中
  • 出版者: 丸善出版