Lunar weather forecast by space weather radar and data assimilation simulation

空间天气雷达月球天气预报与数据同化模拟

基本信息

批准号：
22K18869
负责人：
岩井一正
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では月における天気予報を地球の天気予報レベルで行うシステム開発に挑戦する。近年、月の有人拠点計画など月面が我々の社会の延長線上に見え始めた。月には地球のような高密度な大気や磁場が存在しないため、常に太陽から放出される電離した粒子の風「太陽風」に晒され、その変動によってもたらされる放射線によって生命や電子機器にとって危険な状態になる。太陽風は電波を散乱する性質がある。そこで本研究では、独自の電波観測を用いて太陽風の散乱現象を検出し、そのデータを逐次データ同化の手法を用いて磁気流体シミュレーションに取り込むことで月面での太陽風変動の予測精度を劇的に向上させることに挑戦している。太陽風は電波を散乱する性質をもつ。太陽系の外にある天体を観測中に地球と天体の間を強い太陽風が横切れば、天体からの電波が散乱によって揺らぐため、太陽風の通過を間接的に検知することができる。この原理は気象レーダーに似ている。宇宙には多数の天体が存在しているため、それらの電波の散乱から、宇宙全体に広がる太陽風の構造を把握することができる。計画初年度にあたる本年度は研究代表者が運用する独自の地上電波観測装置による太陽嵐の地上電波観測を1年を通して行なった。並行して、観測データを磁気流体シミュレーションに同化するために必要となるシミュレーション結果から擬似観測データを合成する手法および結果の評価手法の開発研究を行なった。その結果、データ同化処理を行う目処が立った。

在这项研究中，我们将挑战在地球天气预报水平上进行月球天气预报的系统的发展。近年来，月亮（例如每月载人基础计划）已经开始出现在我们社会的延伸中。由于月球中没有像地球这样的高密度或磁场，因此它总是暴露于始终从太阳中释放的离子颗粒的离子颗粒“太阳风”，并且对生命和电子设备都是危险的由于波动带来的洪水。太阳风具有散射无线电波的特性。因此，在这项研究中，使用其自身的无线电波观察检测到太阳能散射现象，并使用凸起数据的方法将数据用于磁性流体模拟，并且月球上太阳波动的预测准确性是巨大的。我们正在尝试改进它。太阳风具有散射无线电波的特性。如果强烈的太阳风在地球和天文物体之间越过，同时观察太阳系以外的天体，则可以间接检测太阳风的传播，因为由于散射而导致的天体中的无线电波摇动了无线电波。该原理类似于天气雷达。由于宇宙具有大量的天体，因此这些无线电波的散射可以掌握遍布整个宇宙的太阳风的结构。在这个财政年度，该计划的第一年，全年通过研究代表操作的独特的陆地无线电观察设备进行了太阳风暴陆地无线电波观察。同时，我们进行了研究和研究方法，用于合成从模拟结果中合成模拟观察数据，以将观察数据吸收到磁性流体模拟中，并评估结果。结果，有进行数据同化处理的前景。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

MHD simulation of the heliosphere combined with IPS and space-based observations

结合 IPS 和天基观测的日光层 MHD 模拟

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kazumasa Iwai;Daikou Shiota;加納伸一; 吉瀬章子;Kazumasa Iwai
通讯作者：
Kazumasa Iwai

Reconstruction of in-situ measurements of CMEs using MHD simulation with IPS data observed from multiple ground-based stations

使用 MHD 模拟和从多个地面站观测到的 IPS 数据重建 CME 的现场测量

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Iwai;K.;Fallows;R.;Bisi;M.;Shiota;D.;Jackson;B.;Tokumaru;M.;and Fujiki;K.
通讯作者：
K.

Interplanetary scintillation observation of the CMEs and its application for space weather forecasting using MHD simulation

日冕物质抛射的行星际闪烁观测及其在 MHD 模拟空间天气预报中的应用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kazumasa Iwai;Daikou Shiota
通讯作者：
Daikou Shiota

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影响因子：
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通讯作者：
佐村俊和

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期刊：
影响因子：
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Nakamura;K.;K. Shiokawa;M. Nose;T. Nagatsuma;K. Sakaguchi;H. Spence;G. Reeves;H. O. Funsten;R. MacDowall;C. Smith;J. Wygant;J. Bonnell;and I. R. Mann;岩井一正
通讯作者：
岩井一正