中性大気-プラズマ結合に起因する沿磁力線電流季節変動異常の解明

中性大气-等离子体耦合引起的场对准电流季节性波动异常的阐明

基本信息

批准号：
03J05024
负责人：
山下哲
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The Institute of Statistical Mathematics (2004)Kyoto University (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

Oersted衛星、Oersted2衛星、Champ衛星はいずれも低高度極軌道衛星であり、地球の固有磁場の観測を目的として従来の衛星よりはるかに観測精度の良い観測を行っている。これらの3衛星は異なる地方時を飛翔しているため、従来では分離が難しかった現象の地方時依存性と季節依存性の分離が可能である。本年度はこれらのデータを用いて極域の沿磁力線電流と中緯度の沿磁力線電流を対称に研究を行った。極域の沿磁力線電流に関しては地磁気擾乱時に昼側磁気圏から電離層に流入し、夜側電離層から磁気圏に流出する正味の沿磁力線電流の生成機構を解明した。この電流系の効果を上記3衛星から見積もり、その電流量を各種地磁気係数、太陽風パラメータとの相関を調べた。その結果、磁気嵐主相時にその電流量が極端に増加する事が確認され、ring current内の圧力勾配によって上記電流系が発達する事が原因であると解釈できる。さらにDMSP衛星から沿磁力線電流の位置と強度を自動推定した結果(Higuchi and Ohtani[2000])を用いて上記電流系の存在を視覚的に確認した。極域の沿磁力線電流にに関するこの結果は現在投稿準備中である。中緯度沿磁力線電流に関しては、本研究によりその存在が確認され、昼側のみに存在し、電離層ダイナモ電流であるSq電流系とリンクしている事が確認された。しかしながら昼側中緯度の沿磁力線電流の季節変化はSq電流系の季節変化から2ヶ月遅れる事も同時に観測された。この季節変化に関しては現在電離層の3次元シミュレーションを行っている。

Oersted，Oersted2和Champ卫星都是低空极性轨道卫星，它们的观察值比常规卫星要高得多，以观察地球的自然磁场。由于这三颗卫星飞越不同的区域，因此可以将以前难以分离的现象的局部时间依赖性和季节性依赖性分开。今年，我们使用这些数据来对极区域的磁场线电流和中纬度的磁场线电流进行对称研究。关于沿磁场电流的电流区域的电流在地磁干扰期间从白天磁层流入电离层，以及从夜间电离层流入磁层的磁层的净电流的产生机理已被阐明。从上述三颗卫星估算了该电流系统的效果，并检查了当前量与各种地磁系数和太阳风参数的相关性。结果，可以证实，在磁风暴的主要阶段，电流量显着增加，并且可以解释为原因是由于环电流内的压力梯度而开发了当前系统。此外，使用自动估计DMSP卫星的磁场线电流位置和强度的结果（Higuchi and Ohtani [2000]），在视觉上证实了上述电流系统的存在。目前，对极性区域的磁场线电流的结果正在准备提交。这项研究证实了其沿中纬度的磁场线电流的存在，并证实它仅存在于白天侧，并与SQ电流系统（即电离层发电机电流）链接。然而，还观察到，白天中纬度中纬度的磁场线电流的季节性变化延迟了两个月的SQ电流系统的季节性变化。关于这种季节性变化，我们目前正在进行电离层的3D模拟。