太陽放射の地球惑星環境への影響評価とその物理予測モデルの構築

评估太阳辐射对地球和行星环境的影响并建立物理预测模型

• 批准号: 22K03710
• 负责人: 渡邉 恭子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03710/
• 关键词: 太陽フレア放射; 地球電離圏; 宇宙天気; 数値計算モデル; 太陽放射; 電離圏

まず、本研究課題の1年目においては、特に太陽フレア放射の地球電離圏への影響について観測データを用いて検証を行い、その詳しい応答についてモデル化を行うための検討を行った。太陽フレア放射スペクトルは、現在研究代表者らが用いている数値計算モデル (Kawai et al., 2020) やFISM2 (https://lasp.colorado.edu/lisird/data/fism_flare_hr)、そしてSDO/EVEによる観測データを用いた。地球電離圏への影響については、情報通信研究機構 (NICT) が保有している地球電離圏の全電子数分布の時間変化の観測値や、デリンジャー現象の情報が得られるイオノゾンデのデータを用いた。NICTが開発した地球電離圏モデルGAIAに上記の太陽フレア放射スペクトルを入力し、電離圏における電子数高度分布の時間変化を各入力波長について求め、その結果を全電子数の観測値やイオノゾンデで観測されている最短反射周波数 (fmin) と比較を行った。9例のXクラスフレアからの放射を用いて導出した全電子数の変動について、GAIAの計算値と実際の観測値を比較したところ、全電子数の変動には35 nm以下の軟X線とEUV放射、特にX線と10 nmあたりにあるFeイオンのライン (Fe XVII, Fe XIX)、そして30.38 nmのHe IIのラインなどが、正しい全電子数の見積もりに大きな影響を及ぼしていることが分かった (Nishimoto et al., 2023)。また、GAIAの計算値を用いて電波の最短反射周波数を求め、それを実際に観測されたfmin値と比較したところ、現在はまだGAIAに導入されていない電離圏D層の太陽フレア放射への応答を、太陽フレアのX線放射を用いて擬似的に導入することで、デリンジャー現象の再現性が高まることが示された。

首先，在这个研究项目的第一年，我们利用观测数据专门验证了太阳耀斑辐射对地球电离层的影响，并进行了详细响应模型的研究。太阳耀斑辐射光谱是使用主要研究者当前使用的数值计算模型（Kawai et al., 2020）、FISM2 (https://lasp.colorado.edu/lisird/data/fism_flare_hr)和SDO/EVE计算的我们使用了来自的观察数据。关于对地球电离层的影响，我们使用了国家信息通信技术研究所（NICT）持有的地球电离层总电子数分布随时间变化的观测值以及电离探空仪数据，其中可以获得有关德林格现象的信息。将上述太阳耀斑辐射光谱输入NICT开发的地球电离层模型GAIA，针对每个输入波长确定电离层中电子数高度分布的时间变化，并使用总观测值观测结果。电子数和离子探空仪与最短反射频率（fmin）进行了比较。我们将 GAIA 计算值与实际观测值进行了比较，了解使用 9 个 X 级耀斑辐射得出的电子总数变化，发现电子总数变化受到 35 软 X 射线的影响。 nm 或更小。EUV 辐射，尤其是 X 射线，10 nm 左右的 Fe 离子线（Fe XVII，Fe 明白了（西本）等人，2023）。此外，我们使用GAIA的计算值计算了无线电波的最短反射频率，并将其与实际观测到的fmin值进行比较，结果表明，通过使用X射线模拟响应可以提高Derringer现象的再现性。太阳耀斑的辐射。

项目成果

Reconstructing the XUV Spectra of Active Sun-like Stars Using Solar Scaling Relations with Magnetic Flux

利用太阳标度与磁通量的关系重建活跃类日恒星的 XUV 光谱

• DOI: 10.3847/1538-4357/acbe38
• 发表时间: 2023
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Namekata Kosuke;Toriumi Shin;Airapetian Vladimir S.;Shoda Munehito;Watanabe Kyoko;Notsu Yuta
• 通讯作者: Notsu Yuta

Solar-C (EUVST)/The Solar Spectral Irradiance Monitor (SoSpIM) による宇宙天気研究

使用 Solar-C (EUVST)/太阳光谱辐照度监测仪 (SoSpIM) 进行空间天气研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 渡邉恭子;Harra Louise;Alberti Andrea;今田晋亮;原弘久;清水敏文;川手朋子;三好由純;西谷望;堀智昭;陣英克;垰千尋
• 通讯作者: 垰千尋

SOLAR-C/SoSpIMにおけるサイエンス

SOLAR-C/SoSpiIM 科学

• 发表时间: 2023
• 作者: 渡邉恭子;他SOLAR-C/SoSpIMサイエンスチーム
• 通讯作者: 他SOLAR-C/SoSpIMサイエンスチーム

Relationships Between Microwave and EUV Spectra in Solar Cycle Variations and Their Estimation by Machine Learning

微波和 EUV 光谱在太阳周期变化中的关系及其机器学习的估计

• 发表时间: 2022
• 作者: Kyoko WATANABE;Shinnosuke KITAJIMA;Shohei NISHIMOTO;Masumi SHIMOJO;Kosuke NAMEKATA;Satoshi MASUDA
• 通讯作者: Satoshi MASUDA

Relationship between Microwave and EUV Emission in Solar Cycle Variations and Prediction of Solar EUV Emission Spectrum by Machine Learning Method

太阳周期变化中微波与EUV发射的关系及机器学习方法预测太阳EUV发射光谱

• 发表时间: 2022
• 作者: Kyoko Watanabe;Mamoru Maeda;Shohei Nishimoto;Shinnosuke Kitajima;Masumi Shimojo;Kosuke Namekata;Satoshi Masuda
• 通讯作者: Satoshi Masuda