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2015 Fiscal Year Annual Research Report

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

Research Project

Project/Area Number 25287051
Research InstitutionMusashino Art University

Principal Investigator

宮原 ひろ子  武蔵野美術大学, 造形学部, 准教授 (00532681)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords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
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、太陽活動の11年~2000年スケールの変動に伴う銀河宇宙線の強度変動および太陽圏環境の変動を明らかにすることを目的としている。また、宇宙線変動が気候システムに及ぼす影響とその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および南極氷床コア中の宇宙線生成核種・ベリリウム10の分析に加えて、樹木年輪中の安定同位体の分析を進めている。また、宇宙線が気候に作用する詳細なプロセスをトレースするため、気象データの解析も併せて進めている。
本年度は、昨年度に引き続き、17世紀のマウンダー極小期と4万年前の樹木年輪について重点的に試料調整を進め、加速器質量分析計を用いて炭素14濃度の単年分解能での分析を行った。また、2600年前の太陽活動極小期についても炭素14濃度の分析を進めた。そのほか、20万年前付近を対象に、高時間分解能で南極氷床コア中のベリリウム10濃度の分析を進めた。
また、宇宙線変動に対する気候応答を吟味するため、屋久杉および伊勢スギ中の安定同位体についても分析を進めた。酸素18と炭素13について、過去1000年間の変動をカバーする1年値データと、過去1800年間を概ねカバーするデータを得た。
そのほか、加速器質量分析計による炭素14濃度分析のさらなる高精度・高確度化に向けて、昨年に引き続き基礎実験を行い、測定に先立つ加速器のチューニング手法の改良を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

加速器質量分析計のチューニング手法の改良により、炭素14の高精度・高確度の測定が継続的に達成できている。また、ベリリウム10および安定同位体の分析も順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

本年度も引き続き、樹木年輪中の炭素14濃度および氷床コア中のベリリウム10濃度のデータの取得を進める。また、樹木の酸素同位体データの取得を完了し、両者の変動の比較から、宇宙線気候変動に対する気候応答について地域差およびプロセスを明らかにする

Causes of Carryover

炭素14の分析試料数に変更が生じたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

炭素14分析のための加速器質量分析計使用料として用いる。

  • Research Products

    (34 results)

All 2016 2015

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 8 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Unusual Rainbow and White Rainbow - A new auroral candidate in oriental historical sources2016

    • Author(s)
      Hisashi Hayakawa, Hiroaki Isobe, Akito D. Kawamura, Harufumi Tamazawa, Hiroko Miyahara, Ryuho Kataoka
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1093/pasj/psw032

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relationship between early summer precipitation in Japan and the El Nino-Southern and Pacific Decadal Oscillations over the past 400 years2016

    • Author(s)
      Sakashita, W., Y. Yokoyama, H. Miyahara, Y.T. Yamaguchi, T. Aze, S.P. Obrochta, T. Nakatsuka
    • Journal Title

      Quaternary International

      Volume: 397 Pages: 300-306

    • DOI

      10.1016/j.quaint.2015.05.054

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multiple 10Be records revealing the history of cosmic-ray variations across the Iceland Basin excursion2016

    • Author(s)
      azuho Horiuchi, Kanae Kamata, Shun Maejima, Sho Sasaki, Nobuyoshi Sasaki, Toshitsugu Yamazaki, Shuji Fujita, Hideaki Motoyama, Hiroyuki Matsuzaki
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 440 Pages: 105-114

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2016.01.034

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure and Stability of Magnetic Fields in Solar Active Region12192 Based on Nonlinear Force-Free Field Modeling2016

    • Author(s)
      Inoue, S.; Hayashi, K.; Kusano, K.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 818 Pages: 168

    • DOI

      10.3847/0004-637X/818/2/168

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Statistical study of strong and extreme geomagnetic disturbances and solar cycle characteristics2015

    • Author(s)
      Emilia Kilpua, Nigul Olspert, Alexander Grigorievskiy, Maarit Kapyla, Eija Tanskanen, Hiroko Miyahara, Ryuho Kataoka, Jaan Pelt, and Ying Liu
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 806 Pages: 272

    • DOI

      10.1088/0004-637X/806/2/272

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exploration of 10Be analysis using 10 μg of Be carrier2015

    • Author(s)
      Kazuho Horiuchi and Hiroyuki Matsuzaki
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B

      Volume: 361 Pages: 423-430

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2015.07.123

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High energy muon induced radioactive nuclides in nickel plate and its use for 2-D muon-beam image profile2015

    • Author(s)
      Y. Kurebayashi, H. Sakurai, Y. Takahashi, N. Doshita, S. Kikuchi, F. Tokanai, K. Horiuchi, Y. Tajima, T. Oe, T. Sato, S. Gunji, E. Inui, K. Kondo, N. Iwata, N. Sasaki, H. Matsuzaki, S. Kunieda
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

      Volume: 799 Pages: 54-58

    • DOI

      10.1016/j.nima.2015.07.021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The AD 775 cosmic ray event shown in Beryllium-10 data from Antarctic Dome Fuji ice core2015

    • Author(s)
      Fusa Miyake, Asami Suzuki, Kimiaki Masuda, Kazuho Horiuchi, Hideaki Motoyama, Hiroyuki Matsuzaki, Yuko Motizuki, Kazuya Takahashi, Yoichi Nakai
    • Journal Title

      Proceedings of Science (ICRC2015)

      Volume: 110 Pages: 1-7

  • [Journal Article] Fast magnetic reconnection supported by sporadic small-scale Petschek-type shocks2015

    • Author(s)
      Shibayama, Takuya; Kusano, Kanya; Miyoshi, Takahiro; Nakabou, Takashi; Vekstein, Grigory
    • Journal Title

      Physics of Plasmas

      Volume: 22 Pages: 100706

    • DOI

      DOI: 10.1063/1.4934652

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Nonlinear regimes of forced magnetic reconnection2015

    • Author(s)
      Vekstein, G.; Kusano, K.
    • Journal Title

      Physics of Plasmas

      Volume: 22 Pages: 090707

    • DOI

      10.1063/1.4932079

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] No Major Solar Flares but the Largest Geomagnetic Storm in the Present Solar Cycle2015

    • Author(s)
      Kamide, Y., and Kusano, K.
    • Journal Title

      Space Weather

      Volume: 13 Pages: 365-367

    • DOI

      10.1002/2015SW001213

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Characteristic Variations of Cosmic Rays During the Maunder Minimum and Their Possible Influence on Climate2016

    • Author(s)
      Hiroko Miyahara
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2016-08-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Measurement of Carbon-14 Content in Tree Rings from the Last Glacier Maximum2016

    • Author(s)
      Hiroko Miyahara
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2016-08-04
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ベリリウム同位体による地磁気低下期の宇宙線変動史の解明2016

    • Author(s)
      堀内一穂
    • Organizer
      「両極域における第四紀の気候・環境変動史」研究集会
    • Place of Presentation
      国立極地研究所
    • Year and Date
      2016-03-29 – 2016-03-30
  • [Presentation] Project for Solar-Terrestrial Environment Prediction2016

    • Author(s)
      Kanya Kusano
    • Organizer
      2015 ISEE workshop
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2016-03-22 – 2016-03-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 鳥海神代杉年輪のC14増加現象2016

    • Author(s)
      櫻井敬久
    • Organizer
      本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-21
  • [Presentation] 鳥海神代杉年輪のC14増加現象2016

    • Author(s)
      櫻井敬久・門叶冬樹・森谷透,・三宅芙沙・増田公明・堀内一穂・坂本稔
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] 太陽地球環境システムのシミュレーション研究2016

    • Author(s)
      草野完也, 塩田大幸, 柴山拓也, 井上諭
    • Organizer
      平成27年度地球シミュレータ利用報告会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-03-11
  • [Presentation] Investigating the cosmic-ray impact on climate in the past2016

    • Author(s)
      Hiroko Miyahara
    • Organizer
      1st PSTEP International Symposium
    • Place of Presentation
      Nagoya University
    • Year and Date
      2016-01-13 – 2016-01-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Project Overview of PSTEP2016

    • Author(s)
      Kanya Kusano
    • Organizer
      International Symposium PSTEP-1
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2016-01-13 – 2016-01-14
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 太陽活動・太陽圏環境の長期変動と小氷期の気候2015

    • Author(s)
      宮原ひろ子
    • Organizer
      第63回気候影響・利用研究会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2015-11-17
    • Invited
  • [Presentation] キャリア10μgでの10Be分析の可能性2015

    • Author(s)
      堀内一穂
    • Organizer
      研究集会「複数核種と複数原理に基づく宇宙線年代決定法の新展開」
    • Place of Presentation
      弘前大学
    • Year and Date
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [Presentation] アイスランドベイズン地磁気エクスカーション期の宇宙線変動史を刻む海陸の高時間分解能10Be記録2015

    • Author(s)
      堀内一穂
    • Organizer
      研究集会「複数核種と複数原理に基づく宇宙線年代決定法の新展開」
    • Place of Presentation
      弘前大学
    • Year and Date
      2015-11-07 – 2015-11-08
  • [Presentation] マウンダー極小期の宇宙線変動詳細解析と年代決定2015

    • Author(s)
      宮原ひろ子
    • Organizer
      研究集会「複数核種と複数原理に基づく宇宙線年代決定法の新展 開」
    • Place of Presentation
      弘前大学
    • Year and Date
      2015-11-07
  • [Presentation] Simulation Study of Solar-Terrestrial Environment2015

    • Author(s)
      Kanya Kusano
    • Organizer
      Symposium on Quarks to Universe in Computational Science
    • Place of Presentation
      Nara
    • Year and Date
      2015-11-04 – 2015-11-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Interdisciplinary Research Project for Prediction of Space-Earth Environment2015

    • Author(s)
      Kanya Kusano
    • Organizer
      Founding Symposium for the Institute for Space-Earth Environmental Research
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2015-11-04 – 2015-11-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Project for Solar-Terrestrial Environment Prediction (PSTEP) in Japan2015

    • Author(s)
      Kanya Kusano
    • Organizer
      The 3rd Asia-Pacific Solar Physics Meeting
    • Place of Presentation
      Korea
    • Year and Date
      2015-11-03 – 2015-11-06
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A humid climate in central Japan at the end of the Little Ice Age2015

    • Author(s)
      坂下渉、宮原ひろ子、横山祐典、中塚武、阿瀬貴博、星野安治、大山幹成、米延仁志、竹村恵二
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2015-11-03
    • Invited
  • [Presentation] Project for Solar-Terrestrial Environment Prediction (PSTEP) in Japan2015

    • Author(s)
      Kanya Kusano
    • Organizer
      KASI-ISEE 2015 Korea/Japan Space Weather Workshop
    • Place of Presentation
      Korea
    • Year and Date
      2015-10-13
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] An attempt to reduce the sample size for cosmogenic 10Be dating2015

    • Author(s)
      Kazuho Horiuchi and Hiroyuki Matsuzaki
    • Organizer
      XIX INQUA Congress
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center
    • Year and Date
      2015-07-26 – 2015-08-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ice core record of 10Be and 26Al over the last 3 kyr from Dome Fuji, Antarctica: foundations for decadal-to-century-scale stratigraphic dating and future 26Al/10Be dating2015

    • Author(s)
      Kazuho Horiuchi, Yasuyuki Muramatsu, Hiroyuki Matsuzaki, Yuko Sakamoto, Mayumi Hoshina, Atsushi Iwasaki, Tomoko Uchida, Hideaki Motoyama
    • Organizer
      XIX INQUA Congress
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center
    • Year and Date
      2015-07-26 – 2015-08-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hemispheric Asymmetry of Solar Cycle Activities2015

    • Author(s)
      Kanya Kusano and Daishi Syukuya
    • Organizer
      IUGG 2015
    • Place of Presentation
      Prague
    • Year and Date
      2015-06-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 低温と環境の科学事典2016

    • Author(s)
      堀内一穂
    • Total Pages
      印刷中
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Book] 放射化学の事典2015

    • Author(s)
      宮原ひろ子(分担)
    • Total Pages
      376
    • Publisher
      朝倉書店

URL: 

Published: 2017-01-06  

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