Pi 2型磁場波動への独立成分分析の応用によるオーロラ嵐の総合的診断

Pi 2 型磁场波独立分量分析综合诊断极光风暴

• 批准号: 08J05443
• 负责人: 徳永 旭将
• 金额: $ 1.15万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J05443/
• 关键词: auroral substorm; auroral breakup; substorm current wedge(SCW); positive bay; auroral initial brihtening; 特異スペクトル分析(SSA); M-SST; 環太平洋地磁気観測網(CPMN); オーロラ嵐; Pi2型地磁気脈動; ICA(独立成分分析); SSA(特異スペクトル分析); 変化点検出; 前兆検出; Pi2型磁場波動; 独立成分分析; 診断学的; 特異スペクトル

Auroral substorm発生時には,磁気圏尾部と極域電離圏を結合して流れる,サブストームカレントウェッジ(SCW)という3次元電流系が形成されることが知られている.SCWの形成過程を理解することは,substorm発生機構を理解する上で,最も重要な要素である.本研究では,SCWがsubstormのオンセット過程において,どの段階から形成され始めるのかを明らかにするために,SCWが形成され始めるタイミングとauroral breakmpの開始するタイミングを統計的に調べた.SCWの形成は,夜側中低緯度で観測される,positive bayと呼ばれる地上磁場変動として捉えることができる.従って本研究では,positive bayの開始をSCWの形成開始と定義した.地上磁場データとしては,九州大学宙空環境研究センターのCPMN(環太平洋地磁気観測網)[Yumoto and CPMN Group,2001]のKAGで観測されたものを用いた.Positive bayの開始時刻は,SSA(特異スペクトル分析)を応用した変化点検出法 (M-SST)[Tokunaga et al.2010a][Tokunaga et al.2010b][Tokunaga et al.2010]により,客観的かつ精密に推定した.さらに,SCWの形成開始のタイミングと,auroral initial brighteningおよびauroral breakmpとのタイミングとの前後関係を調べた.その結果auroral ininal brightening開始とSCWの形成開始はほぼ同時であることが統計的に明らかになった.また,SCW形成開始からauroral breakmpまでは,平均で4分程度の時間がかかることも明らかになった.

Auroral When the substorm is born, the tail of the magnetic field and the polar area ionization circle are combined, and the current flow is the same, and the substorm is born (SC W)というThree-dimensional current systemがformationされることが知られている.SCWのformation processをunderstandingすることは,substorm The understanding of the development mechanism is the most important factor. This research is the process of the SCW substorm.て,どのdan step から成されstart めるのかを明らかにするために,SCWが成されstart めるタイミングとauroral breakmpのstartするタイミングをstatistical adjustmentべた.SCWのformationは, night side middle and low latitudesで観measurementされる, positive bayとHUばれるThe earth's magnetic field changes and the ground's magnetic field changes and the ground's magnetic field changes. This study is positive. bayのstartをSCWのformation startとDefinitionした. Ground magnetic field detection, Kyushu University Space Environment Research CPMN (Pacific Rim Geomagnetic Survey Network) [Yumoto and CPMN Group,2001]のKAGで観measurementされたものを用いた.Positive bay's starting time, SSA (Specific Sequence Analysis) point detection method (M-SST) [Tokunaga et al. 2010a] [Tokunaga et al. 2010b] [Tokunaga et al. al.2010]により, 客榳的かつ PrecisionにESTIMATIONした.さらに,SCWの Formation Startのタイミングと, auroral initial brighteningおよびauroral breakmpとのタイミングとのbefore and after relationshipを动べた.そのresult auroral ininal Brightening begins and SCW formation begins. At the same time, SCW formation begins and SCW formation begins. breakmpまでは, average で4 minutes level time がかかることも明らかになった.

项目成果

A Study of Equatorial Pi 2 Pulsations at MAGDAS/CPMN : Toward A New Pi 2-Index

MAGDAS/CPMN 赤道 Pi 2 脉动研究：建立新的 Pi 2 指数

• 发表时间: 2009
• 作者: Terumasa Tokunaga;Daisuke Ikeda;Kazuyuki Nakamura;Tomoyuki Higuchi;Akimasa Yoshikawa;Teiji Uozumi;Akiko Fujimoto;Akira Morioka;Kiyohumi Yumoto;徳永旭将;徳永旭将;中村和幸;樋口知之;池田大輔;大久保翔;藤本晶子;吉川顕正;湯元清文;MAGDAS/CPMNグループ湯元清文;穂永旭将;吉川顕正;魚住禎司;樋口知之;中村和幸;湯元清文;MAGDAS/CPMNグループ湯元清文;Akiko Fujimoto[1]; Terumasa Tokunaga[2]; Shuji Abe[3]; Teiji Uozumi[4]; Akimasa Yoshikawa[5]; Ian R.Mann[6]; Peter J.Chi[7]; Mark Engebretson[8]; Archana Bhattacharya[2]; Daniel McNamara[9]; Ronald W.Pollitt[2]; Severino L.G.Dutra[10]; Akeem Babatunde Rab;Mina Sakai[1]; Yuki Hirayama[1]; Terumasa Tokunaga[2]; Akihiro Ikeda[1]; Teiji Uozumi[3]; Kiyohumi Yumoto[4]; Yumoto Kiyohumi MAGDAS/CPMN Group[5]
• 通讯作者: Mina Sakai[1]; Yuki Hirayama[1]; Terumasa Tokunaga[2]; Akihiro Ikeda[1]; Teiji Uozumi[3]; Kiyohumi Yumoto[4]; Yumoto Kiyohumi MAGDAS/CPMN Group[5]

The two-dimensional distribution characteristics of global mode Pi 2 pulsations extracted by Independent Component Analysis and the position of auroral breakup

独立分量分析提取的全局模式Pi 2 脉动二维分布特征及极光分裂位置

• 发表时间: 2008
• 作者: Tokunaga;et al
• 通讯作者: et al

Global nature of Pc 5 magnetic pulsation during the WHI observation campaign

WHI 观测活动期间 Pc 5 磁脉动的整体性质

• 发表时间: 2008
• 作者: Fujimoto;A.;et al.
• 通讯作者: et al.

Detecting Precursory Events in Time Series Data by an Extension of Singular Spectrum Transformation

通过扩展奇异谱变换来检测时间序列数据中的前兆事件

• 发表时间: 2010
• 期刊: Proceedings of the 10th WSEAS International Conference on Applied Computer Science
• 作者: Terumasa Tokunaga;Daisuke Ikeda;Kazuyuki Nakamura;Tomoyuki Higuchi;Akimasa Yoshikawa;Teiji Uozumi;Akiko Fujimoto;Akira Morioka;Kiyohumi Yumoto;CPMN group
• 通讯作者: CPMN group

Identification of substorm precursor and expansion onsets by applying Singular Spectrum Transformation to ground-magnetometer data

通过对地面磁力计数据应用奇异谱变换来识别亚暴前兆和扩展起始点

• 发表时间: 2009
• 作者: Terumasa Tokunaga;Daisuke Ikeda;Kazuyuki Nakamura;Tomoyuki Higuchi;Akimasa Yoshikawa;Teiji Uozumi;Akira Morioka;Kiyohumi Yumoto
• 通讯作者: Kiyohumi Yumoto