地上多点電磁場観測と数値実験の融合による、オーロラ嵐に伴う全球M-I結合の解明

通过结合地面多点电磁场观测和数值实验来阐明与极光风暴相关的全球 M-I 耦合

基本信息

批准号：
22KJ2480
负责人：
林萌英
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2480/
关键词：
磁気圏電離圏オーロラ嵐

项目摘要

本研究では、オーロラ嵐の発生・発達機構の解明を目指し、オーロラ嵐の発生に伴って発生する電流（カレントウェッジ[CW]）構造の時間・空間発展と、それに伴う全球磁気圏-電離圏結合[M-I結合]過程の全容を把握することを目的とする。この研究は以下の三部構成で実施される。(A) CW成長過程（発生・発達・衰退）の空間分布特性の把握。(B)観測による、全球M-I結合特性の把握。(C)数値計算と観測の融合による、全球M-I結合分布の全容把握。本年度は、多点地上磁場データを用いて、(A)のCW成長過程を捉えるとともに、中緯度の磁場・電場観測を組み合わせることで、夜側における極域から中緯度のM-I結合過程を明らかにした。具体的には、先行研究で得られたCWが作る磁場変動モデルを応用し、中緯度の複数の磁場データを組み合わせることで、時間的、空間的に発達するCWの構造を捉えた。さらに、このCW構造と、FM-CWレーダーという電離圏観測機器で捉えた電離圏の電場を比較することにより、電場の向きや大きさがCWの構造に対する観測点の位置によって違うという傾向が明らかになった。今後は、この磁場・電場観測の結果をもとに夜側だけでなく、朝・昼・夕方側を含めた全球の磁気圏・電離圏結合の様相を明らかにしていく。

这项研究旨在阐明Aurora风暴的机制，并了解随着Aurora风暴的发生而发生的当前（当前楔形[CW]）结构的时间和空间发展，并了解全球磁层 - 离子层耦合[M-I耦合]过程的整体含量。这项研究是在以下三个部分中进行的：（a）了解CW增长过程的空间分布特征（发展，发展，下降）。（b）通过观测来理解全局M-1结合特性。（c）通过融合数值计算和观测值对全局M-1的耦合分布进行完全理解。今年，我们使用多点接地磁场数据来捕获（a）中的CW生长过程，并将中纬度磁场和电场的观察结果结合在一起，从而揭示了夜间极性到中纬度极性的M-1耦合过程。具体而言，我们应用了由CW创建的磁场波动模型，该模型从先前的研究中获得，并将多个磁场数据组合在一起，以捕获时间和空间上发展的CWS结构。此外，通过将这种CW结构与被称为FM-CW雷达的电离层观测装置捕获的电离层中的电场进行比较，已经发现电场的方向和大小取决于相对于CW结构的观测点的位置。将来，我们将根据这些磁性和电场观测值的结果，阐明磁层和电离层耦合的各个方面。