磁気嵐に伴う磁気圏・電離圏内におけるプラズマ擾乱の発生と発達過程の研究

磁暴相关的磁层和电离层等离子体扰动的产生和发展过程研究

• 批准号: 06J06408
• 负责人: 新堀 淳樹
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J06408/
• 关键词: 磁気急始(SC); 磁気圏界面電流; 磁気赤道; 領域1型の沿磁力線電流; 磁気嵐; 電離圏電流; 太陽フレア; 太陽風; DP2型変動; Cowlin効果; 領域I型の沿磁力線電流; 西向き赤道電離圏電流; 電場; 内部磁気圏; 局所電場; 磁場; 環電流; 磁気急始; 遮蔽電場

太陽フレア現象によって放出される高密度・高温プラズマ雲が地球磁気圏に衝突することによって発生する磁気急始(SC)現象は、開始時刻やその発生要因が見極めやすい変動形態を持つため、太陽風-磁気圏-電離圏相互作用という磁気圏物理の基礎課程を理解する上で非常に重要な擾乱現象である。本年度は、磁気赤道から中緯度領域におけるSCの磁場振幅の磁気緯度と磁気地方時の分布を明らかするために、ヤップ、グアム、沖縄、柿岡、女満別そしてパラツンカの6つの地磁気観測点から得られた長期の地磁気データを用いてSCのMain Impulse(MI)期の磁場振幅の統計解析を行った。その結果、昼間側の中緯度における磁場変動は、圧縮時によって生成される領域1型の沿磁力線電流(FAC)のもたらすtwo-cell型の電離圏Hall電流の作る磁場変化を示し、その影響が少なくとも沖縄付近の低緯度まで広がっていた。一方、低緯度では、磁場振幅が正午付近で最大となる磁気圏界面電流のつくる磁場変動が卓越することを示したが、本研究の精密な解析により、極域起源の電離圏電流の作る磁場変動が約7%含まれることを新たに見出した。さらに、磁気赤道の8時から16時の昼間側において、Cowling効果による顕著なSCの磁場振幅の増大が見受けられ、低緯度の2-3倍に達していた。その最大値を与える磁気地方時は11時付近であった。そして、もう一つの興味深い結果は、磁気赤道から中緯度の全ての領域で真夜中付近を最大とする2次的なSCの磁場振幅の増大が見られたことである。その真夜中付近の振幅は。顕著な磁気緯度の依存性を持っており、磁気緯度の増加とともに振幅が増加するという傾向を示した。このことから、この磁場変動をもたらす原因は、MI期に形成されるFACの作る磁場変化であり、その影響が中緯度や低緯度だけでなく、磁気赤道にまで及んでいることをはじめて示した。

Solar phenomena are very important for understanding the basic course of magnetic field physics, such as high density, high temperature, cloud and collision in the earth's magnetic field. This year, the statistical analysis of magnetic field amplitude of SC in magnetic equator and mid-latitude regions was carried out. The magnetic field amplitude of SC in the Main Impulse(MI) period was analyzed. As a result, the magnetic field changes in the middle latitudes during the daytime and the magnetic field changes in the ionization-field Hall currents along the magnetic field line current (FAC) of the two-cell type during the compression time are generated, and the influence of the magnetic field changes on the magnetic field changes in the near latitudes is reduced. The magnetic field variation of the ionization-region current at low latitudes is about 7%, and the maximum magnetic field amplitude is near noon. The magnetic field amplitude of the magnetic field increases from 8 o'clock to 16 o'clock at the equator, and the magnetic field amplitude increases from 2 to 3 times at low latitudes. The maximum value of the magnetic field is 11 o'clock. As a result, the magnetic equator increases from mid-latitude to mid-latitude, and the magnetic field amplitude increases from mid-latitude to mid-night. In the middle of the night, the amplitude of the wave is near. The dependence of magnetic field on latitude and the tendency of magnetic field to increase amplitude are shown. The reason for this change is that the magnetic field changes during the MI period.

项目成果

極域磁気圏における磁気嵐時のイオン上昇流の観測

极地磁层磁暴期间离子向上流动的观测

• 发表时间: 2008
• 作者: 北村成寿;新堀淳樹;西村幸敏;小野高幸;飯島雅英;熊本篤志;山田学;渡部重十;阿部琢美;YauAndrew
• 通讯作者: YauAndrew

Temporal and spatial developments of mid-latitude ionospheric electric field as observed with magnetometers during geomagnetic storms

地磁暴期间用磁力计观测到的中纬度电离层电场的时空发展

• 发表时间: 2008
• 作者: Norihito Nakamichi;Miyako Kusano;Atsushi Fukushima;Masanori Kita;Shogo Ito;Takafumi Yamashino;Kazuki Saito;Hitoshi Sakakibara;Takeshi Mizuno;神谷 良法;神谷 良法;神谷 良法;N. Kitamura;A. Shinbori;A. Ikeda;A. Ikeda;A. Shinbori;Y. Nishimura;Y. Nishimura;新堀淳樹;西村幸敏;新堀淳樹;西村幸敏;新堀淳樹;菊池崇;西村幸敏;新堀淳樹;北村成寿;新堀淳樹;新堀淳樹;辻裕司;北村成寿;北村成寿;堀智昭;新堀淳樹;新堀淳樹;菊池崇;新堀淳樹;菊池崇;荒木徹;堀智昭;北村成寿;西村幸敏;辻裕司;新堀淳樹;海老原祐輔;新堀淳樹;西村幸敏;辻裕司;新堀淳樹;菊池崇;北村成寿;北村成寿;A. Shinbori;T. Kikuchi;N. Kitamura;T. Hori;Y. Tsuji
• 通讯作者: Y. Tsuji

Radial profile of the storm-time convection electric field in the equatorial magnetosphere : THEMIS observations

赤道磁层风暴时对流电场的径向剖面：THEMIS 观测

• 发表时间: 2008
• 作者: Norihito Nakamichi;Miyako Kusano;Atsushi Fukushima;Masanori Kita;Shogo Ito;Takafumi Yamashino;Kazuki Saito;Hitoshi Sakakibara;Takeshi Mizuno;神谷 良法;神谷 良法;神谷 良法;N. Kitamura;A. Shinbori;A. Ikeda;A. Ikeda;A. Shinbori;Y. Nishimura;Y. Nishimura;新堀淳樹;西村幸敏;新堀淳樹;西村幸敏;新堀淳樹;菊池崇;西村幸敏;新堀淳樹;北村成寿;新堀淳樹;新堀淳樹;辻裕司;北村成寿;北村成寿;堀智昭;新堀淳樹;新堀淳樹;菊池崇;新堀淳樹;菊池崇;荒木徹;堀智昭;北村成寿;西村幸敏;辻裕司;新堀淳樹;海老原祐輔;新堀淳樹;西村幸敏;辻裕司;新堀淳樹;菊池崇;北村成寿;北村成寿;A. Shinbori;T. Kikuchi;N. Kitamura;T. Hori;Y. Tsuji;T. Kikuchi;N. Kitamura;A. Shinbori;T. Araki;A. Shinbori;Y. Tsuji;T. Hori
• 通讯作者: T. Hori

Large-scale electric field in the inner magnetosphere during geomasnetic storms

地磁暴期间内磁层的大规模电场

• 发表时间: 2007
• 作者: Yuichiro Fujiwara;Ryoh Fuji-Hara;新堀 淳樹;新堀 淳樹;Yuichiro Fujiwara;新堀 淳樹;Yuichiro Fujiwara;新堀 淳樹;新堀 淳樹;新堀 淳樹;新堀 淳樹;A. Shinbori
• 通讯作者: A. Shinbori

極域電離圏磁気圏における磁気嵐時のイオン上昇流

极地电离层磁层磁暴期间的离子上流

• 发表时间: 2009
• 作者: Norihito Nakamichi;Miyako Kusano;Atsushi Fukushima;Masanori Kita;Shogo Ito;Takafumi Yamashino;Kazuki Saito;Hitoshi Sakakibara;Takeshi Mizuno;神谷 良法;神谷 良法;神谷 良法;N. Kitamura;A. Shinbori;A. Ikeda;A. Ikeda;A. Shinbori;Y. Nishimura;Y. Nishimura;新堀淳樹;西村幸敏;新堀淳樹;西村幸敏;新堀淳樹;菊池崇;西村幸敏;新堀淳樹;北村成寿
• 通讯作者: 北村成寿