大気・プラズマ雲の同時可視化実験による熱圏電離圏結合過程の研究

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20340132
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 渡部 重十 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90271577)
• Keywords: 電離圏 / 熱圏 / 人工中性大気雲 / ロケット実験 / オーロラ

Research Abstract

ロケット実験により,熱圏電離圏内に人工的に中性大気雲とプラズマ雲を同時に発生させ,可視化することによって,その運動をモニターし,大気・プラズマ結合過程の本質を世界に先駆けて解明する.
[研究実績](1)大気プラズマを可視化するためのリチウムガス放出機器を設計し,日本カーリット(株)で燃焼試験を実施した.(2)2007年に実施した実験の解析から,リチウムイオンが生成されていることが判明した。大気プラズマ同時観測が確実に実施できることを確認し論文を投稿・印刷された.(3)リチウムガスの放出による熱圏大気の応答について,高解像度の2次元モデルを構築しコンピュータシミュレーションを実施した.リチウムガス放出に伴い～100秒周期の重力波が生成されることを示した.2007年のロケット実験による熱圏大気変動を説明できる.この成果は国際会議での招待講演で報告した.また,ロケット実験と衛星データを基にした熱圏・電離圏・プラズマ圏モデルを構築した.大気プラズマ分布と変動をホームページで公開している(http://www.ep.sci.hokudai.ac.jp/~shw/space.html).(4)2011年6月にNASAワロップスでのロケット実験にリチウムキャニスターを搭載する.NASAとの打ち合わせと観測に向けて準備を行った.2011年8月にJAXA内の浦で実施するロケット実験計画と打ち合わせを行った.(5)熱圏大気のスーパーローテーションを駆動しているのは,磁気赤道上空の大気プラズマである.磁気赤道付近でのロケット実験と大気プラズマ観測衛星について提案を行い国内外の学会で紹介した.

Research Products

• [Journal Article] Ionosphere-thermosphere coupling in the low latitude region (2010)
  • Author(s): Shigeto Watanabe, Tsutomu Kondo
  • Journal Title: Aeronomy of the Earth's atmosphere and ionosp here
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dynamical Coupling of the Low Latitude Ionosphere-Thermosphere (2010)
  • Author(s): Shigeto Watanabe
  • Journal Title: Second International Symposium on Radio Systems and Space Plasma Pages: 101-104
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of lithium releases on ionospheric electron density observed by impedance probe during WIND campaign (2010)
  • Author(s): Jyunpei Uemoto, Takayuki Ono, Tomohisa Yamada, Tomonori Suzuki, Masa-Yuki Yamamoto, Shigeto Watanabe, Atsushi Kumamoto, Masahide Iijima
  • Journal Title: Earth Planets Space Volume: 62 Pages: 589-597
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observations of very-low-energy (<10eV) ion outflows dominated by O+ ions in the region of enhanced electron density in the polar cap magnetosphere during geomagnetic storms (2010)
  • Author(s): N.Kitamura, Y.Nishimura, T.Ono, Y.Ebihara, N.Terada, A.Shinbori, A.Kumamoto, T.Abe, M.Yamada, S.Watanabe, A.Matsuoka, A.W.Yau
  • Journal Title: JOURNAL OF GEOPHYSCAL RESEARCH Volume: 115 Pages: doi:10.1029/2010JA015601
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Correlation between electron density and temperature observed by the HINOTORI satellite (2010)
  • Author(s): Y.Kakinami, J.-Y.Liu, S.Watanabe
  • Journal Title: The Nineth Cross-Strait Space Sciences Workshop (CSSSW9) Pages: 16-22
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Lithium Release Experiment in the Thermosphere (2010)
  • Author(s): S Watanabe, T Abe, H Habu, M Yamamoto
  • Organizer: AGU
  • Place of Presentation: サンフランシスコ,アメリカ 招待講演
  • Year and Date: 20101215-20101217
• [Presentation] PLANET-C Project Team, AKATSUKI status after the Venus orbit insertion (2010)
  • Author(s): M Nakamura, N Ishii, T Imamura, M Ueno, A Yamazaki, T Satoh, M Suzuki, N Iwagami, M Taguchi, S Watanabe, Y Takahashi, T Fukuhara, S Ohtsuki
  • Organizer: AGU
  • Place of Presentation: サンフランシスコ,アメリカ
  • Year and Date: 20101215-20101217
• [Presentation] Estimation of the energy transport of Venusian atmospheric turbulence by the spectral analysis of the VEX/VMC UV images (2010)
  • Author(s): T Teraguchi, Y Kasaba, N Hoshino, Y Takahashi, S Watanabe, M Yamada, Y Matsuda, D Titov, W J Markiewicz
  • Organizer: AGU
  • Place of Presentation: サンフランシスコ,アメリカ
  • Year and Date: 20101215-20101217
• [Presentation] DELTA-2キャンペーンTMAによる熱圏中性風高精度解析と地上観測データとの比較 (2010)
  • Author(s): 森永隆稔, 山本真行, 栗原純一, Larsen Miguel, 久保田賢, 大山伸一郎, 野澤悟徳, 小川泰信, 阿部琢美, 渡部重十
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 20101101-20101102
• [Presentation] 打ち上げ後の金星探査機"あかつき" (2010)
  • Author(s): 中村正人, 石井信明, 今村剛, 上野宗孝, 鈴木睦, 阿部琢美, 山崎敦, 岩上直幹, 佐藤毅彦, 田口真, 渡部重十, 福原哲哉, 大月祥子
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 20101101-20101102
• [Presentation] VEX/VMC紫外撮像データによる金星大気乱流のエネルギー輸送構造の推定 (2010)
  • Author(s): 寺口朋子, 笠羽康正, 星野直哉, 高橋幸弘, 渡部重十, 山田学
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 20101101-20101102
• [Presentation] 土星Eリングにおけるダスト-プラズマ相互作用 (2010)
  • Author(s): 堺正太朗, 渡部重十, 諸岡倫子, Wahlund Jan-Erik
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 20101101-20101102
• [Presentation] 紫外画像を用いたステレオ観測による金星雲高度の推定および今後の観測への適用 (2010)
  • Author(s): 武直樹, 渡部重十
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 20101101-20101102
• [Presentation] あかつきUVIチーム,あかつき搭載紫外イメージャの感度およびアライメント較正 (2010)
  • Author(s): 山田学, 山崎敦, 渡部重十
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • Place of Presentation: 沖縄
  • Year and Date: 20101101-20101102
• [Presentation] Correlation between electron density and temperature observed by the HINOTORI satellite (2010)
  • Author(s): Y.Kakinami, J.-Y.Liu, S.Watanabe
  • Organizer: The Nineth Cross-Strait Space Sciences Workshop (CSSSW9)
  • Place of Presentation: 台南,台湾
  • Year and Date: 20101016-20101022
• [Presentation] Dynamical Coupling of the Low Latitude Ionosphere-Thermosphere (2010)
  • Author(s): Shigeto Watanabe
  • Organizer: Second International Symposium on Radio Syste ms and Space Plasma
  • Place of Presentation: ソフィア,ブルガリア 招待講演
  • Year and Date: 20100825-20100826
• [Presentation] IONOSPHERE-THERMOSPHERE COUPLING IN LOW LATITUDE REGION (2010)
  • Author(s): Shigeto Watanabe, Huixin Liu, Tsutomu Kondo
  • Organizer: COSPAR
  • Place of Presentation: ブレーメン,ドイツ 招待講演
  • Year and Date: 20100719-20100723
• [Presentation] VERY LOW-ENERGY ION OUTFLOWS DOMINATED BY OXYGEN IONS IN THE POLAR CAP MAGNETOSPHERE DURING GEO MAGNETIC STORMS (2010)
  • Author(s): Naritoshi Kitamura, Yukitoshi Nishimura, Takayuki Ono, Yusu ke Ebihara, Naoki Terada, Atsu ki Shinbori, Atsushi Kumamoto, Takumi Abe, Manabu Yamada, Shigeto Watanabe, Ayako Matsuoka, Andrew W.Yau
  • Organizer: COSPAR
  • Place of Presentation: ブレーメン,ドイツ
  • Year and Date: 20100719-20100723
• [Presentation] WAVE-4 PATTERN OF THE EQUATORIAL MASS DENSITY ANOMALY-EVIDENCE FOR DIRECT WAVE PENETRATION TO THE UPPER THERMOSPHERE (2010)
  • Author(s): Huixin Liu, Mamoru Yamamoto, Hermann Luehr, Shigeto Watanabe
  • Organizer: COSPAR
  • Place of Presentation: ブレーメン,ドイツ
  • Year and Date: 20100719-20100723
• [Presentation] SYNCHRONOUS OBSERVATIONS OF VENUS WITH AKATSUKI/JAPANESE VENUS CLIMATE ORBITER USING OPTICAL REFL ECTING TELESCOPE OF HOKKAIDO UNIVERSITY (2010)
  • Author(s): Tetsuya Fukuhara, Yukihiro Takahashi, Mitsuteru Sato, Shigeto Watanabe
  • Organizer: COSPAR
  • Place of Presentation: ブレーメン,ドイツ
  • Year and Date: 20100719-20100723
• [Presentation] WINDs Team, WINDs Campaign-Lithium Release Experiment in the Thermosphere- (2010)
  • Author(s): S.Watanabe, T.Abe, H.Habu. M-Y.Yamamoto
  • Organizer: AOGS
  • Place of Presentation: ハイデラバード,インド 招待講演
  • Year and Date: 20100705-20100708
• [Presentation] Current Status of Japan's Venus Climate Orbiter "Akatsuki" (2010)
  • Author(s): TAKEHIKO SATOH, MASATO NAKAMURA, NOBUAKI ISHII, TAKESHI IMAMURA, MUNETAKA UENO, MAKOTO SUZUKI, SHIGETO WATANABE, YUKIHIRO TAKAHASHI, MAKOTO TAGUCHI, NAOMOTO IWAGAMI
  • Organizer: AOGS
  • Place of Presentation: ハイデラバード,インド
  • Year and Date: 20100705-20100708
• [Presentation] Observations of Venus Using Optical Reflecting Telescope of Hokkaid o University and Japanese Venus Climate Orbiter (2010)
  • Author(s): Tetsuya FUKUHARA, Yukihiro TAKAHASHI, Makoto WATANABE, Mitsuteru SATO, Shigeto WATANABE, Soga SATO
  • Organizer: AOGS
  • Place of Presentation: ハイデラバード,インド
  • Year and Date: 20100705-20100708
• [Presentation] Wave-4 Structure of Electron Density and Temperature in the Topside Ionosphere (2010)
  • Author(s): Y.KAKINAMI, C.H.LIN, J.Y.LIU, S.WATANABE, M.KAMOGAWA, M.PARROT
  • Organizer: AOGS
  • Place of Presentation: ハイデラバード,インド
  • Year and Date: 20100705-20100708
• [Presentation] 金星探査機あかつきと北海道大学1.6m光学反射望遠鏡との金星同時観測 (2010)
  • Author(s): 福原哲哉, 高橋幸弘, 渡辺誠, 佐藤光輝, 渡部重十, 佐藤創我
  • Organizer: 地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張 招待講演
  • Year and Date: 20100527-20100528
• [Presentation] 惑星磁気圏の科学探査 (2010)
  • Author(s): 寺田直樹, 渡部重十, はしもとじょーじ
  • Organizer: 地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張 招待講演
  • Year and Date: 20100527-20100528
• [Presentation] 惑星大気の科学探査 (2010)
  • Author(s): はしもとじょーじ, 渡部重十, 寺田直樹
  • Organizer: 地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張 招待講演
  • Year and Date: 20100527-20100528
• [Presentation] 土星磁気圏Eリング、エンケラドス付近におけるダスティプラズマの観測土星磁気圏Eリング (2010)
  • Author(s): 諸岡倫子, J.-E.Wahlund, M.Shafiq, W.M.Farrell, D.A.Gurnett, W.S.Kurth, M.Persoon, M.Andre, A.I.Eriksson, M.Holmberg, 堺正太朗, 渡部重十
  • Organizer: 地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張 招待講演
  • Year and Date: 20100527-20100528
• [Presentation] ステレオトラッキングによる金星雲高度の推定 (2010)
  • Author(s): 武直樹, 山田学, 渡部重十
  • Organizer: 地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 20100527-20100528
• [Presentation] VEX/VMC紫外撮像データにより推定する金星大気乱流の土ネルギー輸送構造 (2010)
  • Author(s): 寺口朋子, 笠羽康正, 高橋幸弘, 星野直哉, 渡部重十, 山田学
  • Organizer: 地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 20100527-20100528
• [Presentation] カッシーニによる土星内部磁気圏のイオン観測とモデリング (2010)
  • Author(s): 堺正太朗, 渡部重十, 諸岡倫子, Jan-Erik Wahlund
  • Organizer: 地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 20100527-20100528
• [Presentation] DELTA-2キャンペーンTMA中性風解析の精度とプロファイル経時変化の考察 (2010)
  • Author(s): 森永隆稔, 山本真行, 栗原純一, ラーセン・ミゲル, 大山伸一郎, 野澤悟徳, 小川泰信, 阿部琢美, 渡部重十
  • Organizer: 地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 20100527-20100528
• [Presentation] ひのとり衛星とDEMETER衛星で観測された電子温度・密度の経度構造 (2010)
  • Author(s): 柿並義宏, 林建宏, 劉正彦, 渡部重十, 鴨川仁, Parrot Michel
  • Organizer: 地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 20100527-20100528
• [Presentation] S-520-26号観測ロケット搭載LESによるリチウム放出実験:WIND-2計画 (2010)
  • Author(s): 森永隆稔, 山田倫久, 山本真行, 羽生宏人, 渡部重十, 阿部琢美, 山本衛
  • Organizer: 地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 20100527-20100528
• [Presentation] DE-2衛星による低緯度熱圏大気・プラズマの観測 (2010)
  • Author(s): 近藤奨, 渡部重十, 柿並義宏
  • Organizer: 地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 20100527-20100528
• [Presentation] Earth Science with JEM-EUSO (2010)
  • Author(s): Shigeto Watanabe
  • Organizer: The Eighth International JEM-EUSO meeting
  • Place of Presentation: JAXA 招待講演
  • Year and Date: 2010-12-03
• [Presentation] 熱圏大気に挙ける酸素原子分と運動 (2010)
  • Author(s): 渡部重十, 栗原純一, 和田智之, 山本真行, 岩上直幹
  • Organizer: 第7回宇宙観測シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-10-19
• [Presentation] Dust-plasma interaction in the Saturn plasma disc & Enceladus' plume (2010)
  • Author(s): J.-E.Wahlund, M.W.Morooka, M.Holmberg, W.M.Farrell, D.A.Gurnett, W.S.Kurth, A.M.Persoon, S.Sakai, M.Shafiq, S.Watanabe
  • Organizer: European Planetary Science Congress
  • Place of Presentation: ウィーン,オーストリア
  • Year and Date: 2010-09-24
• [Presentation] Neutral wind measurements by chemical release experiments and ground-based observations in Japanese sounding rocket campaigns (2010)
  • Author(s): Yamamoto, M.-Y., Morinaga, T., Watanabe, S., Abe, T., Habu, H., Larsen, M.F., Yamamoto, M.
  • Organizer: 2010 Taiwan-Japan Space Instrument Workshop
  • Place of Presentation: 台南,台湾 招待講演
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] Ultraviolet Imager on Akatsuki (2010)
  • Author(s): Shigeto Watanabe, Atsushi Yamazaki, Manabu Yamada, Akatsu kiteam
  • Organizer: Space Instrument Workshop
  • Place of Presentation: 台南,台湾 招待講演
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Book] 地球惑星科学入門 (2010)
  • Author(s): 編著:在田一則, 竹下徹, 見延庄二郎, 渡部重十
  • Total Pages: 427
  • Publisher: 北海道大学出版会