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2017 Fiscal Year Research-status Report

編隊衛星を用いたオーロラ電流系の解明

Research Project

Project/Area Number 16K05568
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

家田 章正  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 助教 (70362209)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords国際情報交流(米国)
Outline of Annual Research Achievements

地球の極域電離圏(高度100km)では、数時間に一度、真夜中付近でオーロラが爆発的に増光する。このオーロラ爆発は、より遠方(高度5-20万km)の磁気圏尾部に流れる電流が、磁力線再結合により、電離圏にショートする現象であると想像される。このショート電流(オーロラ電流系)と、磁力線再結合との関係を、衛星および地上観測を用いて解明することが、本研究の目的である。
本年度は、オーロラ爆発の衛星画像と全天画像による同時観測を解析し、研究成果はEarth, Planets and Space誌に受理された。全天画像でのオーロラサブストームの開始(オンセット)は、経度方向に長い「initial brightening」と、その数分後に始まる、極側に拡大する「オーロラ爆発」との二つのステージを持つと考えられている。一方、衛星オーロラ全球画像では、オーロラサブストームの開始におけるこの二つのステージは観測されていない。これまで、衛星観測の時間分解能が悪いために、この相違は特に議論されてこなかった。本研究では、Polar衛星がフィルタを固定した高時間分解観測(37秒毎)を行っていた期間を調べた。その結果、オーロラ爆発は衛星画像と全天画像で同時に観測されていたが、その3分前に開始したinitial brighteningは全天画像でのみ観測されていた。本研究では高時間分解の衛星画像を用いたため、衛星画像でinitial brighteningが観測されなかった原因は空間分解能にあると考えられる。本研究の結果、衛星画像と地上画像で観測したオーロラ爆発を統一的に理解できるようになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

オーロラ爆発は、地上観測と衛星観測では取得されたデータが一見矛盾している様に見える。地上観測と衛星観測の違いを考察しオーロラ爆発の定義を議論した研究成果が、論文として受理された。一方、2017年夏期の北米オーロラデータがまだ本格的に公開されていないこともあり、MMS衛星のデータ解析は、本格的には開始しなかった。

Strategy for Future Research Activity

今後も、概ね当初予定通りに研究を推進する。2017年6月から9月に、米国のMMS衛星、日本の「あらせ」衛星が、地球夜側磁気圏を観測したために、これらの衛星観測を用い、研究対象とするオーロラ爆発イベントを再構成する。また、2018年夏期には、MMS衛星の運用に加わることにより、オーロラ爆発イベントの高時間分解データを確保する。

Causes of Carryover

当初年度計画では、記憶装置(レイド、3TBx16=48TB)を購入する予定であったが、前年度に他人が廃棄した旧式の記憶装置(30TB)がしばらく動作可能となったために、購入を見送った。本計画当初では3TBのハードディスクを念頭に置いていたが、最近8-12TBが主流になり、単体のハードディスクの容量が大きくなってきたために、当初計画を変更し、レイドを購入する代わりに、12TBの単体のハードディスクを複数、デスクトップコンピュータに組みこむ予定である。次年度使用額はこのハードディスクの購入に使用する。

  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Finnish Meteorological Institute(フィンランド)

    • Country Name
      FINLAND
    • Counterpart Institution
      Finnish Meteorological Institute
  • [Int'l Joint Research] University of California/Boston University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of California/Boston University
  • [Int'l Joint Research] 韓国天文宇宙科学研究院(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      韓国天文宇宙科学研究院
  • [Int'l Joint Research] University of Southampton/Lancaster University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Southampton/Lancaster University
  • [Journal Article] Simultaneous observation of auroral substorm onset in Polar satellite global images and ground-based all-sky images2018

    • Author(s)
      Ieda Akimasa、Kauristie Kirsti、Nishimura Yukitoshi、Miyashita Yukinaga、Frey Harald U.、Juusola Liisa、Whiter Daniel、Nose Masahito、Fillingim Matthew O.、Honary Farideh、Rogers Neil C.、Miyoshi Yoshizumi、Miura Tsubasa、Kawashima Takahiro、Machida Shinobu
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 70 Pages: 1,18

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0843-3

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simultaneous observation of auroral substorm onset in Polar satellite global images and ground-based all-sky images2017

    • Author(s)
      A. Ieda, S. Machida, Y. Miyoshi, T. Kawashima, T. Miura, K. Kauristie, Y. Nishimura, Y. Miyashita, G.K. Parks, M. O. Fillingim
    • Organizer
      Japan Geoscience Union meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simultaneous observation of auroral substorm onset in Polar satellite global images and ground-based all-sky images2017

    • Author(s)
      A. Ieda, K. Kauristie, L. Juusola, Y. Nishimura, Y. Miyashita, D. H. Fairfield, H. U. Frey, M. O. Fillingim, D. Whiter, F. Honary, N. C. Rogers, Y. Miyoshi, and S. Machida
    • Organizer
      International conference on substorms 13
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] オーロラキロメートル放射とオーロラ極方向拡大との関係:Geotail衛星と地上全天観測2017

    • Author(s)
      家田章正、宮下幸長、町田忍、三浦翼、川嶋貴大
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第142 回総会・講演会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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