Study of ionospheric disturbances by coupling of global and local ionospheric numerical models

通过耦合全球和局部电离层数值模型研究电离层扰动

• 批准号: 20K04037
• 负责人: 横山 竜宏
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04037/
• 关键词: 電離圏; シミュレーション; プラズマバブル; GAIA

赤道域上空の電離圏で生じる電子密度の擾乱現象は、衛星通信・測位・航法等に深刻な影響を及ぼすことが知られているが、その予測手段は未だ確立されていない。本研究は、これまで個別に開発が進められてきた電離圏の全球モデルと局所モデルを統合し、擾乱現象の発生機構の解明とその予測を実現することを目的とする。令和2年度には、計算領域を全経度域に拡張し、周期境界条件を仮定しないモデルの開発を行った。計算領域の増加により計算量・時間ともに大幅な増大が見込まれるため、計算の高速化も重要な開発課題であることが明らかとなった。令和3年度は、主に計算アルゴリズム、特にポアソン方程式を解いて分極電場を求める部分の連立方程式の解法アルゴリズムについて検討を行った。今年度は、全球大気圏電離圏結合モデルGAIAとの結合に向けて、GAIAモデルのダイナモ電場計算部分と電離圏電子密度計算部分の高解像度化に着手した。必要な空間解像度の見積もるために、局所モデルの空間解像度を粗くする方向に変化させて、最低限必要な空間解像度の検討を行った。その結果、東西方向に10km程度の分解能であれば、再現される擾乱現象の内部構造は単純化されるものの、大規模な構造については通常の解像度の場合と同様に成長し、その成長速度もほぼ同等であることが示された。GAIAモデルは実際の観測データを下層大気に取り込んでいるため、現実に近い中性大気風速と電子密度分布を再現可能であり、電子密度の擾乱現象の発生の日々変化をGAIAモデルを用いて直接解明できることが期待される。

Over the equatorial region, there are many profound effects, such as the chaotic image of electronic density, satellite communication, potential navigation method, and so on, and they are aware that they have not been established by means of such means. The purpose of this study is to conduct a comprehensive study on how to achieve the goal of achieving the goal of health care in the field of global economic cooperation. Order and the annual budget, the calculation of the full range of economic conditions, periodic boundary conditions are determined to start the operation of the financial system. In the field of calculation, it is necessary to increase the volume of calculation, increase the volume of calculation, increase the volume of calculation in the field of calculation, increase the volume of calculation in the field of calculation, increase the amount of time in the field of calculation, increase the amount of time in the field of calculation, increase the amount of time in the field of calculation, increase the amount of time in the field of calculation, increase the amount of time in the field of calculation, increase the volume of calculation, and increase the volume of calculation in the field of calculation. In the end of the year, the main computer calculation system and special calculation equations are used to solve the partial connection cube solution of the polar computer field. This year, this year, the global financial crisis, the global financial system, the GAIA and the GAIA, the calculation of the computer field, the calculation of the density of the quarantine computers, the calculation of the density of the computers, the high resolution imaging system. It is necessary to improve the space resolution, the space resolution of the local government, the space resolution of the local government, and the minimum space resolution. The results show that in the west, the resolution of the 10km resolution is the same, and the speed of growth is the same as that of the growth rate. In the case of GAIA, it is possible that the density distribution of electrons and the density of electrons can be found again. The density of electrons is similar to that of the students on the Internet. The GAIA equipment is used to directly explain the information and expectations of the customers.

项目成果

赤道プラズマバブルの急速な発達と中緯度帯への影響

赤道等离子体气泡的快速发展及其对中纬度地区的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 横山 竜宏;品川 裕之;陣 英克;大塚 雄一
• 通讯作者: 大塚 雄一

Nonlinear Simulation of Ionospheric Irregularities at Mars

火星电离层不规则性的非线性模拟

• DOI: 10.3847/1538-4357/abdc1d
• 发表时间: 2021
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Jiang Chunhua;Yokoyama Tatsuhiro;Wei Lehui;Yang Guobin;Zhao Zhengyu
• 通讯作者: Zhao Zhengyu

3-D Imaging of Nighttime E-F Coupling Over Japan by Using Groundbased GNSS-TEC and Ionosondes

使用地面 GNSS-TEC 和电离探空仪对日本上空夜间 E-F 耦合进行 3D 成像

• 发表时间: 2022
• 作者: Fu;W.;N. Ssessanga;T. Yokoyama;P. Liu;and M. Yamamoto
• 通讯作者: and M. Yamamoto

太陽活動がスポラディックE層に与える影響

太阳活动对零星E层的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 品川 裕之;垰 千尋;陣 英克;三好 勉信;藤原 均
• 通讯作者: 藤原 均

Development of multi-scale numerical simulation model for the study on ionospheric disturbances

电离层扰动研究多尺度数值模拟模型的开发

• 发表时间: 2021
• 作者: Tatsuhiro Yokoyama;Taichi Komoto
• 通讯作者: Taichi Komoto