レーダ、カメラによる3D観測・解析を駆使したオーロラ3次元電流回路の高解像度復元

・これまでに開発してきた一般化オーロラトモグラフィ解析ツールを精査し、今後、複数波長のオーロラ画像及びEISCAT_3Dレーダーデータに適用できるようにするために、ツールの改良について検討、設計を行った。既存の解析ツールは、波長427.8nmのオーロラ画像のみに対応しており、複数の波長のオーロラ画像を利用することができなかった。そこで、557.7、844.6nm等の複数波長の画像を同時に利用できるようにプログラムを改良した。入射電子のエネルギーフラックスからこれら複数波長のオーロラ発光強度を計算するモデルについては、いくつかの既存のモデルから選択可能とした。さらに、これまでC言語で書かれたプログラムを、よりユーザが利用・改良し易いMATLABに移植した。・コロナ禍の影響により海外出張ができなかったため、2021年冬季はノルウェー・シーボトンでの光学観測を断念した。ただし、ノルウェー・トロムソ、スウェーデン・アビスコ、フィンランド・キルピスヤルビ等に設置されているWatecイメージャやEMCCDイメージャは稼働しており、これらの装置で得られたデータはオーロラトモグラフィ解析に利用可能である。・2022年2月24-27日に、一般化オーロラトモグラフィ研究を目的としたEISCATレーダー特別実験を実施した。残念ながら、この期間は悪天候または静穏なオーロラ活動であったため、本研究に利用可能な新たな観測データを取得することができなかった。そのため、2018年2月18日に観測されたパッチ状脈動オーロラのトモグラフィ解析を行った。・改良した解析ツールを使って、世界で初めてパッチ状脈動オーロラの3次元構造、及び、降下電子エネルギーフラックスの復元に成功した。得られた解析結果をEISCATレーダーで同時観測された電子密度の高度プロファイルと比較し、よく一致することを確認した。

・これまでに開発してきた一般化オーロラトモグラフィ解析ツールを精査し、今後、複数波長のオーロラ画像及びEISCAT_3Dレーダーデータに適用できるようにするために、ツールの改良について検討、設計を行った。既存の解析ツールは、波長427.8nmのオーロラ画像のみに対応しており、複数の波長のオーロラ画像を利用することができなかった。そこで、557.7、844.6nm等の複数波長の画像を同時に利用できるようにプログラムを改良した。入射電子のエネルギーフラックスからこれら複数波長のオーロラ発光強度を計算するモデルについては、いくつかの既存のモデルから選択可能とした。さらに、これまでC言語で書かれたプログラムを、よりユーザが利用・改良し易いMATLABに移植した。・コロナ禍の影響により海外出張ができなかったため、2021年冬季はノルウェー・シーボトンでの光学観測を断念した。ただし、ノルウェー・トロムソ、スウェーデン・アビスコ、フィンランド・キルピスヤルビ等に設置されているWatecイメージャやEMCCDイメージャは稼働しており、これらの装置で得られたデータはオーロラトモグラフィ解析に利用可能である。・2022年2月24-27日に、一般化オーロラトモグラフィ研究を目的としたEISCATレーダー特別実験を実施した。残念ながら、この期間は悪天候または静穏なオーロラ活動であったため、本研究に利用可能な新たな観測データを取得することができなかった。そのため、2018年2月18日に観測されたパッチ状脈動オーロラのトモグラフィ解析を行った。・改良した解析ツールを使って、世界で初めてパッチ状脈動オーロラの3次元構造、及び、降下電子エネルギーフラックスの復元に成功した。得られた解析結果をEISCATレーダーで同時観測された電子密度の高度プロファイルと比較し、よく一致することを確認した。