2017 Fiscal Year Annual Research Report
電離圏擾乱予測に資する金属イオン・原子層の動態研究:高エネルギー粒子に対する応答
Publicly Offered Research
Project Area | Solar-Terrestrial Environment Prediction as Science and Social Infrastructure |
Project/Area Number |
16H01171
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Research Institution | The University of Electro-Communications |
Principal Investigator |
津田 卓雄 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (90444421)
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Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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Keywords | 金属イオン層 / 金属原子層 / 高エネルギー粒子 / 電離圏組成 / 大気組成 |
Outline of Annual Research Achievements |
スポラディックE層 (Es層) は, 短波を利用した通信や放送に影響を及ぼすことから社会貢献の観点においても重要度の高い電離圏擾乱現象であり, 動態の解明や予測が求められている. 本課題では, Es層の主成分イオンを構成する金属イオンの動態, 及び金属イオンの予備軍である金属原子の動態に焦点をあて, 特に, 高エネルギー粒子に対する金属イオン・金属原子層の応答を観測的にあきらかにする. 得られた観測的知見をベースにした化学的考察から多種の金属イオンの応答推定を展開し, 高エネルギー粒子に対する金属イオン層の動態変化を探っていく. これらを通じ, 電離圏擾乱 (Es層) の動態解明や予測研究に資することを目指す.
本年度は, 前年度に収集した金属イオン・金属原子密度 (Na, Mg+, など) のグローバルデータの統計的解析を予定通りに実施した. その結果, オーロラ活動の活発化に伴い Na 密度が減少すること, Mg+ 密度が上昇すること, などが判明した. オーロラ活動に伴う高エネルギー粒子による金属原子 (Na) 及び 金属イオン (Mg+) の応答メカニズムを探るため, 1次元のシンプルな化学モデルを開発した. モデル計算結果より, 高エネルギー粒子による大気電離によって増大する電離圏イオン (NO+, O2+) が金属原子との電荷交換反応を促進することによって, 金属原子密度の減少及び金属イオン密度の上昇を引き起こすという示唆が得られた. 以上の研究成果は, オーロラ活動の活発化に伴う金属イオンの増大がEs層の活発化に寄与する可能性を示す重要な成果であると考えられる.
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Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(45 results)
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[Journal Article] Rayleigh/Raman lidar observations of gravity wave activity from 15 to 70 km altitude over Syowa (69S, 40E), the Antarctic2017
Author(s)
M. Kogure, T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, Y. Tomikawa, M. Tsutsumi, H. Suzuki, T. T. Tsuda, T. D. Kawahara, and M. Abo
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Journal Title
J. Geophys. Res. Atmospheres
Volume: 122
Pages: 7869-7880
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 光リモートセンシングによる超高層大気の研究2018
Author(s)
津田卓雄, 斎藤徳人, 野澤悟徳, 川原琢也, 川端哲也, 高橋透, C. M. Hall, 和田智之, 中村卓司, 江尻省, 西山尚典, 阿保真, 津野克彦, J. Gumbel, J. Hedin
Organizer
レーザー学会 学術講演会 第38回年次大会
Invited
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[Presentation] Studies of the polar lower thermosphere and mesosphere based on simultaneous observations of EISCAT radars and a sodium LIDAR2017
Author(s)
S. Nozawa, T. D. Kawahara, Y. Ogawa, N. Saito, T. T. Tsuda, T. Takahashi, S. Wada, H. Fujiwara, M. Tsutsumi, C. Hall, T. Kawabata, and A. Brekke
Organizer
The Eighth Symposium on Polar Science
Int'l Joint Research
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[Presentation] Vertical motion of the neutral atmosphere in the winter polar MLT region using the sodium LIDAR at Tromsoe2017
Author(s)
S. Nozawa, T. T. Tsuda, Y. Ogawa, H. Fujiwara, T. Kawahara, N. Saito, S. Wada, T. Takahashi, M. Tsutsumi, T. Kawabata, C. Hall, and A. Brekke
Organizer
地球電磁気・地球惑星圏学会第142回講演会
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[Presentation] 原子大気オーロラ輝線 777.4 nm への分子大気オーロラ輝線の影響評価2017
Author(s)
大山伸一郎, 細川敬祐, 小川泰信, 三好由純, 津田卓雄, 栗田怜, K. Antti, 藤井良一, 野澤悟徳, 宮岡宏, 田中良昌, 水野亮, 川端哲也
Organizer
地球電磁気・地球惑星圏学会第142回講演会
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[Presentation] 光リモートセンシングによる金属層の動態調査: オーロラ粒子による影響2017
Author(s)
津田卓雄, 中村卓司, 江尻省, 西山尚典, 阿保真, 津野克彦, 野澤悟徳, 川原琢也, 川端哲也, 斎藤徳人, 和田智之, C. M. Hall, 高橋透, J. Gumbel, J. Hedin
Organizer
第35回レーザセンシングシンポジウム
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[Presentation] Vertical motion of the neutral atmosphere in the polar MLT region2017
Author(s)
S. Nozawa, T. T. Tsuda, Y. Ogawa, H. Fujiwara, T. Kawahara, N. Saito, S. Wada, T. Takahashi, M. Tsutsumi, T. Kawabata, C. Hall, and A. Brekke
Organizer
MST15/iMST2-EISCAT18
Int'l Joint Research
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[Presentation] Depletion of mesospheric sodium during extended period of pulsating aurora2017
Author(s)
T. Takahashi, K. Hosokawa, S. Nozawa, T. T. Tsuda, Y. Ogawa, M. Tsutsumi, Y. Hiraki, H. Fujiwara, T. D. Kawahara, N. Saito, S. Wada, T. Kawabata, C. Hall, and H. Miyaoka
Organizer
MST15/iMST2-EISCAT18
Int'l Joint Research
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[Presentation] Energetic particle impact on the Na layer2017
Author(s)
T. T. Tsuda, T. Takahashi, S. Nozawa, T. D. Kawahara, T. Kawabata, N. Saito, S. Wada, C. M. Hall, Y. Ogawa, K. Hosokawa, T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, M. Abo, K. Tsuno, J. Gumbel, and J. Hedin
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2017
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Vertical motion of the neutral atmosphere above Tromsoe2017
Author(s)
S. Nozawa, Y. Ogawa, H. Fujiwara, T. Kawahara, T. T. Tsuda, N. Saito, S. Wada, T. Takahashi, M. Tsutsumi, T. Kawabata, C. Hall, and A. Brekke
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] Statistical study of sporadic sodium layer (SSL) in the polar lower thermosphere and upper mesosphere by using the Tromsoe sodium LIDAR2017
Author(s)
Y. Ogawa, S. Nozawa, T. T. Tsuda, T. Kawahara, Y. Ogawa, H. Fujiwara, N. Saito, S. Wada, T. Takahashi, M. Tsutsumi, T. Kawabata, C. Hall, and A. Brekke
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] Study on the Earth’s metallic layers using optical remote sensing observations2017
Author(s)
T. T. Tsuda, N. Saito, S. Nozawa, T. D. Kawahara, T. Kawabata, T. Takahashi, C.M. Hall, S. Wada, T. Nakamura, M. K. Ejiri, T. Nishiyama, M. Abo, K. Tsuno, J. Gumbel, and J. Hedin
Organizer
Laser Solution for Space and the Earth, OPTICS and PHOTONICS International Congress 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] Sodium LIDAR observations of polar mesosphere and lower thermosphere2017
Author(s)
S. Nozawa, T. Kawahara, T. T. Tsuda, Y. Ogawa, T. Takahashi, N. Saito, S. Wada, H. Fujiwara, M. Tsutsumi, C. Hall, T. Kawabata, Y. Ogawa, and A. Brekke
Organizer
Laser Solution for Space and the Earth, OPTICS and PHOTONICS International Congress 2017
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Pulsating aurora-induced Na density depletion in the polar MLT region: high-speed sodium lidar and EISCAT radar observation2017
Author(s)
T. Takahashi, T. T. Tsuda, K. Hosokawa, S. Nozawa, Y. Ogawa, M. Tsutsumi, Y. Hiraki, T. D. Kawahara, N. Saito, S. Wada, T. Kawabata, C. Hall, and H. Miyaoka
Organizer
Laser Solution for Space and the Earth, OPTICS and PHOTONICS International Congress 2017
Int'l Joint Research