宇宙デブリ・宇宙天気観測アーカイブを用いた磁気嵐・大気変動現象融合モデルの構築

利用空间碎片和空间天气观测档案建立磁暴和大气变化现象的融合模型

基本信息

批准号：
14J03204
负责人：
上津原正彦
金额：
$ 1.16万
依托单位：
The Institute of Statistical Mathematics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J03204/
关键词：
スペースデブリ軌道減衰地球大気

项目摘要

本研究の目的は，スペースデブリの膨大な軌道アーカイブから，地球の大気密度変動・磁場変動の関連性を明らかにすることである．太陽風などの太陽活動の変動により引き起こされる磁気嵐は，地球電離層電流の乱れ，大気加熱，大気擾乱へと現象が伝播し，最終的にはデブリの軌道に影響を及ぼすと考えられる．本研究では，米空軍のSpace Surveillance Network(SSN)が1957年の人工衛星初打上げ以来地球軌道物体の軌道変動のデータを記録・公開している軌道アーカイブ(SSNカタログ)から，大気密度変動の影響を強く受ける領域に存在している4000個以上のデブリの軌道データを抽出，統計手法によりデブリの軌道変動データから大気密度の時空間モデルを構築し，地磁場変動との関係性の評価を目指す．本年度は，デブリ軌道データを用いた大気密度モデリングに関する先行研究の調査，SSNカタログのハンドリング方法の習熟のほか，地球磁場の平均的な荒れを示すKp指数の時系列データに対する低軌道デブリデータの時間応答を相互相関解析によって評価した．特に，1998年9月末の磁気嵐についてイベント解析を行った．磁気嵐に伴う大気擾乱によりデブリに働く大気ドラッグが一時的に増大し，デブリの高度低下率が一時的に増加する．イベント期間中にこの突発的軌道減衰が記録されている平均運動変化率データをデブリ1130個分抽出し，それぞれのデブリについてKpに対する相互相関係数を最大にする応答時間(L*)を推定した．デブリの応答時間(L*)毎の軌道高度-傾斜角分布を追跡すると，地球高緯度を通過するデブリが中高度から低・高高度側の順で応答が始まり，次第に低緯度を通過するデブリが低→高高度で応答していく様子が得られた．

这项研究的目的是阐明从巨大的空间碎屑档案库中全球空气密度波动和磁场波动的相关性。诸如太阳风等太阳活动的波动引起的磁风暴被认为对全球柱电流，空气加热和空气干扰的干扰具有现象，并最终影响碎片轨迹。在这项研究中，自1957年首次推出人工卫星以来，美国空军的太空监视网络（SSN）一直在记录和发布有关全球跟踪物体的轨道数据，并且空气密度波动的影响（SSN目录）通过统计方法，从碎屑波动数据中构建了一个时间上的空间模型，旨在评估与地磁波动的关系。今年，我们将使用碎屑轨道数据，SSN目录的处理方法的技能以及在KP指数的时间序列数据上研究空气密度建模的先例研究，以及低轨道碎屑的时间，这表明平均粗糙度全局磁场。特别是，该事件分析是在1998年9月底对磁场进行的。由于与磁性风暴相关的空气干扰，deburi的空气阻力暂时增加，并且碎屑速率高度下降。在事件期间提取突然的轨道衰减的平均运动变化比为1130碎片，并且估计响应时间（L*）以最大程度地提高KP上的相互关系。 Deburi的响应时间（L*）当跟踪倾斜角度分布时，通过地球的高纬度的碎屑以中等至低和高海拔的顺序开始，并且逐渐通过在低→高海拔处获得响应。