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2015 年度 実績報告書

北米域での高時間分解能オーロラ観測と電波観測を軸とした脈動オーロラ変調機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 25302006
研究機関名古屋大学

研究代表者

三好 由純  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (10377781)

研究分担者 尾崎 光紀  金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (70422649)
海老原 祐輔  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (80342616)
片岡 龍峰  国立極地研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (90462671)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード脈動オーロラ / コーラス波動 / 波動粒子相互作用 / 時間階層性
研究実績の概要

本研究では、脈動オーロラと呼ばれる明滅するオーロラの持つ時間変動の起源について、VLF帯のプラズマ波動であるホイッスラーモード・コーラスとの対応関係を、高感度カメラによるオーロラの高速撮像と地上VLF波動観測との対応から明らかにすることを目的としている。
これまでの研究において、北米(アラスカ、カナダ)でオーロラの高速撮像を実施し、脈動オーロラおよび他のオーロラの動態の研究を進めてきた。特に、アラスカの観測データを用いて、脈動オーロラ中の主脈動と呼ばれる数秒周期の変動と内部変調と呼ばれる数百ミリ秒程度の時間スケールとの変動についての研究を進め、両者の関係が従来知られていたよりもきわめて多様であることを明らかにした。また、カナダでの観測においては、地上に設置されているVLF波動の観測データとの比較を行い、ホイッスラーモード・コーラスの時間変化と脈動オーロラの時間変化とがきわめてよい対応を示すことを同定した。また、関連して、理論的な研究を進め、脈動オーロラの主脈動および内部変調は、ホイッスラーモード・コーラスの低周波数帯のバーストおよびエレメントによって引き起こされているとするモデルを提唱し、人工衛星の観測によって実証した。また、このカナダで取得された観測データは、このモデルと調和的である。これらの成果は、国内外の学会や論文として報告されるとともに、新聞等でも報じられた。

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

平成27年度については、脈動オーロラとVLF波動(コーラス波動)との対応関係についての新たなモデルを提案し論文で報告するとともに、そのモデルを裏付ける地上光学観測およびVLF波動観測についての論文報告を行ったため。

今後の研究の推進方策

地上観測から見出された脈動オーロラとVLF波動との対応関係において、さらに多くの事例をもとに統計的な傾向を明らかにするとともに、脈動オーロラの主脈動、内部変調周期特性についての統計的な研究も進めていく。

次年度使用額が生じた理由

H27年度の観測データ保存用のストレージディスク購入時に、当初予定よりも安価に購入できたため。

次年度使用額の使用計画

H28年度に消耗品購入分として使用を予定している。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] アラスカ大学/アイオワ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      アラスカ大学/アイオワ大学
  • [国際共同研究] アサバスカ大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      アサバスカ大学
  • [国際共同研究] サダンキラ地球物理学観測所(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      サダンキラ地球物理学観測所
  • [国際共同研究] チェコ科学アカデミー(チェコ)

    • 国名
      チェコ
    • 外国機関名
      チェコ科学アカデミー
  • [雑誌論文] Compound auroral micromorphology: Ground-based high-speed imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Kataoka, R., Y. Fukuda, Y. Miyoshi, Y. Miyahara, S. Itoya, Y. Ebihara, D. Hampton, H. Dahlgren, D. Whiter, and N. Ivchenko
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 67 ページ: 23

    • DOI

      10.1186/s40623-015-0190-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Energetic electron precipitation associated with pulsating aurora: EISCAT and Van Allen Probes observations2015

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., S. Oyama, S. Saito, H. Fujiwara, R. Kataoka, Y. Ebihara, C. Kletzing, G. Reeves, O. Santolik, M. Cliverd, C. Rodger, E. Turunen, and F. Tsuchiya
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 120 ページ: NA

    • DOI

      10.1002/2014JA020690

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relativistic electron precipitations in association with diffuse aurora: Conjugate observation of SAMPEX and the all sky TV camera at Syowa Station2015

    • 著者名/発表者名
      Kurita, S., A. Kadokura, Y. Miyoshi, A. Morioka, Y. Sato, and H. Misawa
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 42 ページ: 4702-4208

    • DOI

      10.1002/2015GL064564

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relation between energy spectra of pulsating aurora electrons and frequency spectra of whistler-mode chorus waves2015

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi, Y., S. Saito, K.Seki, T. Nishiyama, R. Kataoka, K. Asamura, Y. Katoh, Y. Ebihara, T. Sakanoi, M. Hirahara, S. Oyama, S. Kurita, and O. Santolik
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 120 ページ: 7728-7736

    • DOI

      10.1002/2015JA021562

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A direct link between chorus emissions and pulsating aurora on timescales from milliseconds to minutes: A case study at subauroral latitudes2015

    • 著者名/発表者名
      Ozaki, M., S. Yagitani , K. Sawai , K. Shiokawa , Y. Miyoshi , R. Kataoka , A. Ieda , Y. Ebihara , M. Connors , S. Ian , Y. Katoh , Y. Otsuka , N. Sunagawa , and V. Jordanova
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 120 ページ: 9617-9631

    • DOI

      10.1029/2015JA021381

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Wide energy electron precipitations and their impact on the middle atmosphere associated with the pulsating aurora2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyoshi, S. Oyama, S. Saito, E. Turunen, S. Kurita, A. Kero, P. Verronen, R. Kataoka, Y. Ebihara, C. Kletzing, G. Reeves, O. Santolik, M. Clilverd, C. Rodger, and F. Tsuchiya
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      米国サンフランシスコ
    • 年月日
      2015-12-14 – 2015-12-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 脈動オーロラの内部変調機構の起源2015

    • 著者名/発表者名
      三好 由純、齊藤 慎司、 関 華奈子、 西山 尚典 、片岡 龍峰、浅村 和史、加藤 雄人、海老原 祐輔、坂 野井 健; 平原 聖文; 大山 伸一郎; 栗田 怜; 尾崎 光紀; Santolik Ondrej
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-10-31 – 2015-11-03
  • [学会発表] サブオーロラ帯における地磁気脈動と対応した脈動オーロラとコーラス波動の地上観測2015

    • 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
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-10-31 – 2015-11-03
  • [学会発表] s-CMOSカメラによる脈動オーロラの内部変調構造の観測2015

    • 著者名/発表者名
      山田 晴仁、三好 由純、栗田 怜、齊藤 慎司、町田 忍、片岡 龍峰、福田 陽子、海老原 祐輔、尾崎 光 紀、浅村 和史、Hampton Donald
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-10-31 – 2015-11-03
  • [学会発表] レベルセット法を用いた脈動オーロラパッチの自動抽出2015

    • 著者名/発表者名
      尾崎 光紀、井上 智寛、八木谷 聡、片岡 龍峰、塩川 和夫、三好 由純、海老原 祐輔、Connors Martin、門倉 昭、中野 慎也、久保 守、南保 英孝、今村 幸佑
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-10-31 – 2015-11-03

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-02-01  

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