2012 Fiscal Year Annual Research Report
ＥＭＦ駆動型磁気圏電離圏結合シミュレータによる全球Ｃｏｗｌｉｎｇチャンネルの解明
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22540460
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉川 顕正 九州大学, 国際宇宙天気科学・教育センター, 講師 (70284479)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 直樹 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70470060)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | Cowlingチャンネル / 磁気圏電離圏結合 / アルヴェーン波 |
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| Research Abstract |
本年度は非一様・非等方性電離層とAlfven波によって運ばれる沿磁力線電流系の相互作用について、電離層電流が伝導度勾配領域を横切る時に生じる分極場生成プロセスを３次元電流クロージャーの観点からの再定式化と数値実験を行い、Cowlingチャンネル生成に関する重要な知見を得た。主な成果を以下のとおりである。
伝導度勾配領域で生じる過剰電流の電離圏閉じ込め効率、及び磁気圏への沿磁力線電流として解放効率を理論的に定式化に成功。通常のオーロラ帯でのパラメータ、ΣP>>ΣAの状況では勾配を横切ることによって生じる殆どの電流発散が電離圏内に閉じ込められ、分極場生成効率は最大となることを発見。但しこの閉じ込め効率は～１０ｋｍ以下の空間スケールでは小さくなり、電流発散の閉じ込め効率は小さくなり効率良く沿磁力線電流と閉じること、逆に分極場生成効率は下がることを確認。Pedersen電流が伝導度勾配領域を横切る時に生じるPedersen分極場は電離圏対流に対して、高（低）伝導度領域での対流流線密度の増大（減少）、即ち、対流の減速（加速）をもたらすことを証明。Hall電流が伝導度勾配領域を横切る時に生じるHall分極場は電離圏対流に対して、高（低）伝導度領域では磁力線を軸として対流流線の時計回り（反時計回りの回転）、即ち対流の捻れを生成することを解明。Hall分極場生成がもたらしうる更なる特異な性質として、高伝導度領域内に端を発するシステムについては、ソース領域から生じる電場を伝導度バンドに閉じ込める効果をもたらすことを発見。この結果は等方性伝導度システムで生じうる場合と真逆であり、Cowing効果の観測的実証への道を拓く。伝導度の等値線に沿った領域でも、Alfven伝導度を観測的に推定する手法を提唱。
以上の結果は、国際学術誌、JGR Space Physicsに二編の論文として投稿された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(29 results)
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[Journal Article] Statistical study of broadband whistler-mode waves detected by Kaguya near the Moon2012
Author(s)
Tsugawa, Y., Y. Katoh, N. Terada, T. Ono, H. Tsunakawa, F. Takahashi, H. Shibuya, H. Shimizu, M. Matsushima, Y. Saito, S. Yokota, and M. N. Nishino
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 39
Pages: L16101
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Suzaku Observations of Charge Exchange Emission from Solar System Objects2012
Author(s)
Ezoe, Y., R. Fujimoto, N. Y. Yamasaki, K. Mitsuda, T. Ohashi, K. Ishikawa, S. Oishi, Y. Miyoshi, N. Terada, Y. Futaana, S. F. Porter, and G. Brown,
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Journal Title
Astronomische Nachrichten
Volume: Vol 33,N0 o
Pages: 319-323
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] M-I couping theory2013
Author(s)
Yoshikwa A
Organizer
ECLAT Project Meeting, 2nd Project Review Graz
Place of Presentation
Austrian Academy of Sciences, Institute for Space Research, Graz, Austria
Year and Date
20130414-16
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[Presentation] International Space Wather Science and Education2012
Author(s)
Yoshikwa A
Organizer
UN/Austria Symposium on Space Weather Data Analysis, 18-21, September, 2012, Austrian Academy of Sciences
Place of Presentation
Austrian Academy of Sciences, Institute for Space Research, Graz, Austria
Year and Date
20120918-20120921
Invited
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