地球極域上部電離圏・磁気圏領域プラズマ密度の長期変動モデルの構築

地球两极电离层上部和磁气层等离子体密度长期变化模型的构建

• 批准号: 17740321
• 负责人: 熊本 篤志
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17740321/
• 关键词: プラズマ密度; 磁気圏・電離圏結合; 太陽活動; 季節変動; オーロラ粒子加速; オーロラキロメートル電波; イオンアウトフロー; 「あけぼの」衛星; オンアウトフロー

地球極域の上部電離圏から磁気圏にわたる領域は、オーロラ粒子加速、イオンアウトフローなど様々な物理過程が引き起こされる興味深い領域である。これらの領域の物理過程を理解する上で、背景プラズマ密度は基礎的な物理量であるが、極域では通常希薄であるためプローブ等による観測が難しく、プラズマ圏のようなプラズマ密度分布のモデルの構築もまだ十分には行なわれていない。本研究課題では、「あけぼの」衛星の16年以上にわたる長期の極域プラズマ波動観測データをもとに、極域における標準的なプラズマ密度分布モデルの構築を行った。2006年度は、2005年度に整備した電子密度読取ツールを使用して1993-1994年、1998-2005年分の極域ホイッスラー波動の上限周波数の読取作業を完了した。これらの電子密度データは既にネットワークで公開を開始している(http://stpp1.geophys.tohoku.ac.jp/Ne/)。さらにリクエストに応じて任意の期間の極域・プラズマ圏の電子密度データを提供する体制も整えられた。構築した電子密度データベースをもとに、地球極域夜側の電子密度分布の統計解析を実施し、太陽活動極大期・極小期及び日照・日陰のそれぞれのケースにおける電子密度高度分布の経験モデルを導出した。太陽活動極大期は極小期の10倍、日照時は日陰時の3倍程度の密度値を示し、かっスケールハイトの高度分布にも太陽活動・太陽天頂角依存性が見られた。また従来理論研究等に多用されてきた極域電子密度の近似式モデルが、本研究課題で得られた高度分布モデルのうち、特に太陽活動極小期・日陰のものに近いことも示された。これらの研究成果は国際会議(COSPAR 2006)、国内学会(2006年度JPGU連合大会、SGEPSS総会)並びに学術誌にて報告を行った。

跨越高电离层到地球极区域磁层的区域是一个有趣的区域，其中各种物理过程（例如Aurora颗粒加速度和离子流出）被触发。在理解这些区域的物理过程时，背景等离子密度是一个基本的物理量，但是由于极地区域通常很少，因此很难使用探针等观察等血浆密度分布的模型，例如血浆区域，例如尚未完全构建。在该研究主题中，我们基于在Akebono卫星16年的长期极地等离子体波观察数据中构建了极地区域的标准等离子体密度分布模型。在2006年，我们使用了2005年准备的电子密度读取工具来完成1993年至1994年和1998 - 2005年极地波波的上限频率。这些电子密度数据已经开始在网络上发布（http://stpp1.geophys.tohopyys.tohoku.ac.ac.ac.jp/ne/）。此外，已经建立了一个系统，以根据要求在任何时间段内为极性和等离子体区域提供电子密度数据。基于构造的电子密度数据库，对极区域侧的电子密度分布进行了统计分析，并得出了太阳能活动最大和最小周期的电子密度高度分布的经验模型，以及在阳光和阴影案例中得出。最大太阳活动周期显示的密度值约为最小周期的10倍，在阳光下显示的密度值约为阴影周期的三倍，尺度高度的高度分布也显示出太阳能活动和太阳能热射击角的依赖性。还表明，在常规理论研究中经常使用的极性电子密度的近似模型接近本研究主题中获得的高度分布模型，尤其是那些最小太阳能活动和阴影的高度分布模型。这些研究结果在国际会议（Cospar 2006），国内学术会议（2006年JPGU联盟会议，SGEPSS股东大会）和学术期刊上报道。

项目成果

In situ observation at L=2.3-5 by the Akebono satellite of the plasmaspheric depletion during the September 1998 magnetic storm

曙光卫星在L=2.3-5处对1998年9月磁暴期间等离子体层损耗的现场观测

• 期刊: J.Geophys.Res (In press)
• 作者: Kawano;H.;Y.J.Chi;A.Kumamoto;A.Morioka
• 通讯作者: A.Morioka

In situ observation at L = 2.3-5 by the Akebono satellite of the plasmaspheric depletion during the September 1998 magnetic storm

曙光卫星在 L = 2.3-5 处对 1998 年 9 月磁暴期间等离子体层损耗的现场观测

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Geophys. Res. 111
• 作者: Kawano;H.;P.J.Chi;A.Kumamoto;A.Morioka
• 通讯作者: A.Morioka

Auroral kilometric radiation activity during magnetically quiet periods

磁静期期间的极光千米辐射活动

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Geophysical Research 110
• 作者: Y.Matsuo;K.Sugita;S.Ikehata;A.Morioka;A.Morioka
• 通讯作者: A.Morioka

Statistical studies of UHR and Z-mode plasma waves in the equatorial region of the plasmasphere based on the long-term observation data of the Akebono satellite

基于曙卫星长期观测数据的等离子体层赤道区UHR和Z模式等离子体波统计研究

• 期刊: Earth Planets Space E-letter (In press)
• 作者: Nishimura;Y.;T.Ono;M.Iizima;A.Shinbori;A.Kumamoto
• 通讯作者: A.Kumamoto

Comparison of the IRI 2001 model with electron density profiles observed from topside sounder on-board the Ohzora (EXOS-C) and the Akebono (EXOS-D) satellites

IRI 2001 模型与 Ohzora (EXOS-C) 和 Akebono (EXOS-D) 卫星上顶侧探测器观测到的电子密度分布的比较

• 发表时间: 2007
• 期刊: Adv. Space Res. (in press)
• 作者: Uemoto;J.;T.Ono;A.Kumamoto;M.Iizima
• 通讯作者: M.Iizima