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。

在本研究中，我们旨在阐明极光风暴的产生和发展机制，并研究随极光风暴发生而发生的电流（电流楔形[CW]）结构的时空演化，以及相关的全球磁层。电离层耦合【目的是为了了解【M-I组合】的整个过程。本研究将分以下三个部分进行。（A）了解CW增长过程（发生、发展、衰退）的空间分布特征。 (B) 通过观察了解全局 M-I 耦合特征。 (C) 结合数值计算和观测，全面了解全局M-I耦合分布。今年，我们将利用多点地磁场数据捕捉（A）中的CW生长过程，并结合中纬度磁场和电场观测，阐明从极区到中纬度的M-I耦合过程- 夜间的纬度确实如此。具体而言，通过应用前期研究获得的连续波产生的磁场波动模型，结合来自中纬度地区的多个磁场数据，我们捕获了连续波在时间和空间上发展的结构。此外，通过将该 CW 结构与称为 FM-CW 雷达的电离层观测仪器捕获的电离层电场进行比较，可以清楚地看出，电场的方向和大小往往会根据观测点相对位置的不同而有所不同。变成了CW结构。未来，根据这些磁场和电场的观测结果，我们将阐明全球磁层-电离层耦合的各个方面，不仅是夜间侧，而且是早晨、中午和晚上侧。