複数の人工衛星と地上観測データを用いた太陽風モーメントの電離層への伝播の解析

利用多颗卫星和地面观测数据分析太阳风矩向电离层的传播

• 批准号: 12740279
• 负责人: 松岡 彩子
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Institute of Space and Astronautical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740279/
• 关键词: 磁気圏; 電離圏; 電磁流体波; 電場; 衛星観測; 電気伝導度; 磁気圏対流

太陽風の運動量が磁気圏の内部に入り、磁気圏内に電場を励起してプラズマの対流を起こす過程を理解することは、磁気圏内のプラズマの物理を理解する上で重要な課題である。時間的に変動する電場を磁気圏-電離圏間でmappingする場合、様々な問題が生じてくる。今年度は、時間変化の伝播時間および電場の空間的な一様性について解析を行った。1.数時間の長期的な変動をもつ磁気圏内の電場の伝播(WKB近似が成り立たない)について位相速度の考察Alfven速度の変化する空間スケールが波長に比べて短い場合には、Alfven Modeであっても位相速度はAlfven速度よりも遅くなる。波動の方程式をnumericalに解くことによって算出したAlfven伝播時間は、Alfven速度の逆数を磁力線に沿って積分したAlfven伝播時間よりも長くなる。磁気圏の電場強度と電離圏の電場強度の比や位相差は、この2つの伝播時間を用いた場合とでは異なる。磁気圏-電離圏間のAlfven伝播時間よりも長い周期の変動については、前者のほうがAlfven伝播時間は短くなる。それよりも短い周期については、異なり方はランダムとなる。モデルにこの修正をかければ、観測データをよりよく説明できることが期待される。2.磁気圏内の電場の一様性について従来、1つの人工衛星による観測では、空間と時間の分離ができないので、観測された電場がどの程度の空間スケールを持つのか見積もることは困難であると考えられてきた。これに対し、rotE=-dB/dtを使って、磁場の時間変化から統計的に電場の空間変化を見積もる試みを行った。その結果、強度の大きな電場ほどZ方向に大きな空間スケールを持つことが示唆された。lmV/mを超えるような大きな電場は、磁気圏の断面のスケールで起きていると考えられた。

了解磁球内刺激电场的过程并引起磁球内血浆对流的过程是理解磁球内血浆物理的重要问题。当映射磁球和电离之间波动的时间波动时，会出现各种问题。今年，我们分析了时间变化和电场的空间统一。 1。考虑到磁场在磁场内的传播，如果速度变化的速度比波长短，则长期波动几个小时（WKB近似不得有）Alfven模式。相位速度比ALFVENT速度慢。通过求解波到数值的方程计算得出的ALFVEN传播时间比Alfven繁殖时间更长，在Alfven繁殖时间中，Alfven速度的反向沿磁力线集成。电场球中电场强度与电离区的电场强度之间的比率和相位差与使用这两个传播时间的使用不同。关于在磁球和电离区之间的周期内的波动时间长，前者比alfven的传播时间短。对于较短的周期，不同的方式是随机的。预计如果将此校正应用于模型，则可以更好地解释这种校正。 2。关于磁球内电场的均匀性，很难估计观察到的电场的空间尺度，因为我一直在想一个人工卫星。另一方面，我们尝试使用死记硬背= -db/dt来统计估计磁场时间变化的电场的空间变化。结果，有人提出，电场越强，z方向越大，空间尺度就越大。超过LMV/m的大电场被认为发生在磁性横截面上。

项目成果

Matsuoka, A., D.J.Southwood, T.Mukai, S.Kokubun, H.Matsumoto: "A Walen test of low-frequency MHD waves in the magnetosheath observed by GEOTAIL"Planet. Space Sci.. (印刷中). (2002)

Matsuoka, A.、D.J.Southwood、T.Mukai、S.Kokubun、H.Matsumoto：“GEOTAIL 观测到的磁鞘中的低频 MHD 波的 Walen 测试”行星空间科学（2002 年出版）。 ）

松岡彩子: "Propagation sense of low-frequency MHD waves in the magnetosheath observed by Geotail"Journal of Geophysical Research. 105・A8. 18361-18376 (2000)

松冈绫子：“Geotail观测到的磁鞘中低频MHD波的传播感”地球物理研究杂志105・A8（2000）。