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

使用雷达和摄像机进行 3D 观察和分析，对极光 3D 电流电路进行高分辨率重建

• 批准号: 21H01152
• 负责人: 田中 良昌
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: National Institute of Polar Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01152/
• 关键词: トモグラフィ; オーロラ; EISCAT; 3次元電流系; 磁気圏電離圏結合

・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。

·This is the first time that the development has been generalized, the analysis of the image has been refined, and in the future, the multi-wavelength image and the EISCAT_3D image have been applied to the improvement of the design. Existing resolution, wavelength of 427.8 nm, wavelength of 427.8 nm, wavelength of 427.8 nm. The image of multiple wavelengths such as 557.7 nm, 844.6 nm, etc. is simultaneously utilized. The number of incident electrons is calculated from the number of wavelengths of the emitted light intensity. The number of incident electrons is calculated from the number of existing electrons. This is the first time I've ever used MATLAB. In winter 2021, the impact of the disaster on the overseas market will be cut off. For example, if you want to use the EMCCD, you can use the EMCCD to change the settings of the EMCCD. February 24-27, 2022: General Research Objectives and EISCAT Special Implementation This study is based on the possibility of using a new method to detect the occurrence of the disease. On February 18, 2018, the test was conducted on the basis of the analysis of the pulse. Improved analysis of the world's first three-dimensional structure, and the reduction of electronic life cycle recovery success The results of EISCAT analysis were compared with the electron density measurements.

项目成果

Spatial Evolution of Wave‐Particle Interaction Region Deduced From Flash‐Type Auroras and Chorus‐Ray Tracing

• DOI: 10.1029/2021ja029254
• 发表时间: 2021-07
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Space Physics
• 作者: M. Ozaki;Tomohiro Inoue;Yoshimasa Tanaka;S. Yagitani;Y. Kasahara;K. Shiokawa;Y. Miyoshi;K. Imamura;K. Hosokawa;S. Oyama;R. Kataoka;Y. Ebihara;Y. Ogawa;A. Kadokura

Finnish Meteorological Institute/Sodankyla Geophysical Observatory(フィンランド)

芬兰气象研究所/Sodankyla地球物理观测站（芬兰）

シミュレーションによるオーロラ3次元分布再構成の検証

通过仿真验证三维极光分布重建

• 发表时间: 2021
• 作者: 田中良昌;小川泰信;吹澤瑞貴;坂野井健;細川敬祐;津田卓雄;門倉昭
• 通讯作者: 門倉昭

Current and future perspectives on 3D analysis of aurora

极光 3D 分析的当前和未来展望

• 发表时间: 2021
• 作者: Yoshimasa Tanaka;Yasunobu Ogawa;Akira Kadokura;Gustavsson Bjorn;Kauristie Kirsti;Enell Carl-fredrik;Brandstrom Urban;Sergienko Tima;Kozlovsky Alexander;Tero Raita;Mizuki Fukizawa;Takeshi Sakanoi;Keisuke Hosokawa
• 通讯作者: Keisuke Hosokawa

Over‐Darkening of Pulsating Aurora

脉动极光过度变暗

• DOI: 10.1029/2020ja028838
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Space Physics
• 作者: Hosokawa K.;Miyoshi Y.;Oyama S.‐I.;Ogawa Y.;Kurita S.;Kasahara Y.;Kasaba Y.;Yagitani S.;Matsuda S.;Ozaki M.;Tsuchiya F.;Kumamoto A.;Takashima T.;Shinohara I.;Fujii R.
• 通讯作者: Fujii R.