Study of geospace storms based on a new observation-based model of the inner magnetosphere

基于新的内磁层观测模型的地球空间风暴研究

基本信息

  • 批准号:
    20340134
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.56万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2008
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2008 至 2011
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A new self-consistent and kinetic model for ring current particles in the inner magnetosphere is presented. A closed set of nonlinear time evolution equations is derived that incorporates kinetic particle dynamics and self-consistent development of the electromagnetic field. The particle transport is described by a five-dimensional collisionless drift kinetic equation, in which particle trajectories are approximated by their guiding centers under the influence of a time-dependent electromagnetic field. The time evolution of the electromagnetic field follows the Maxwell equations with the feedback from particles through electric currents. A numerical simulation code solving the system of equations in a global inner magnetosphere in three spatial dimensions(or five dimensions in phase space) is developed. It is demonstrated that the propagation of low-frequency plasma waves can successfully be described by the developed model. It is also found that the self-consistent coupling could affect the transport of energetic particles especially at low energies as well as the intensity and spatial distribution of field-aligned currents. These preliminary results suggest the importance of the self-consistent coupling in the global development of geomagnetic storms. Our approach extends the capability of modeling storm time phenomena occurring in the inner magnetosphere. These include sudden commencements(SCs), substorms, and ULF waves, and other associated phenomena.
提出了一个新的内磁层环电流粒子自洽动力学模型。一组封闭的非线性时间演化方程,推导出结合动力学粒子动力学和自洽发展的电磁场。粒子输运由五维无碰撞漂移动力学方程描述,其中粒子轨迹由它们在随时间变化的电磁场的影响下的引导中心近似。电磁场的时间演化遵循麦克斯韦方程,其中粒子通过电流反馈。开发了一个三维(或五维相空间)求解全球内磁层方程组的数值模拟程序。结果表明,低频等离子体波的传播可以成功地描述所开发的模型。研究还发现,自洽耦合可以影响高能粒子的输运,特别是在低能量下,以及场向电流的强度和空间分布。这些初步结果表明自洽耦合在全球磁暴发展中的重要性。我们的方法扩展了模拟磁暴时间现象发生在内磁层的能力。这些包括突然开始(SC),亚暴和ULF波,以及其他相关现象。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Self-consistent drift-kinetic numeical ring-current modeling : Five-dimensional Vlasov-Maxwell approach
自洽漂移动力学数值环流建模:五维 Vlasov-Maxwell 方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T.Amano;K.Seki;Y.Miyoshi;他4名
  • 通讯作者:
    他4名
宇宙嵐時の高エネルギー粒子変動:ジオスペース環境の実証型モデリングGEMSIS
空间风暴期间的高能粒子涨落:地球空间环境 GEMSIS 的经验建模
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    関華奈子、三好由純、天野孝伸;ほか
  • 通讯作者:
    ほか
Cross-scale coupling in the auroral acceleration region
  • DOI:
    10.1029/2011gl049185
  • 发表时间:
    2011-10-18
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Chaston, C. C.;Seki, K.;Carlson, C. W.
  • 通讯作者:
    Carlson, C. W.
Investigation of particle acceleration and transport in Geospace : The ERG project and related pre-launch activities for integrated data analysis and modeling
地球空间中粒子加速和传输的研究:ERG 项目和相关的集成数据分析和建模的启动前活动
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Seki;Y. Miyoshi;Y. Ebihara;et al
  • 通讯作者:
    et al
Coordinated EISCAT Svalbard radar and Reimei satellite observations of ion upflows and suprathermalions
EISCAT 斯瓦尔巴雷达和 Reimei 卫星对离子上流和超热离子的协调观测
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Oyama;S.;T.T.Tsuda;T.Sakanoi;Y.Obuchi;K.Asamura;M.Hirahara;A.Yamazaki;Y.Kasaba;R.Fujii;S.Nozawa;B.J.Watkins;遅沢壮一・渡邊康志;日本地質学会編;日本地質学会編(日高変成帯について志村俊昭が分担執筆);Y. Ogawa
  • 通讯作者:
    Y. Ogawa
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

SEKI Kanako其他文献

SEKI Kanako的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似海外基金

系外惑星系の宇宙天気の解明のための太陽恒星磁気活動の比較研究
太阳恒星磁活动的比较研究以阐明系外行星系统的空间天气
  • 批准号:
    24K00680
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
天気予報と宇宙天気予報のシームレスな接続を見据えた中層大気アンサンブル摂動の研究
中层大气系综扰动研究,以实现天气预报与空间天气预报的无缝衔接
  • 批准号:
    24K07137
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
宇宙天気予報を深化させた宇宙天気インタプリタ育成カリキュラムの開発
开发深化空间天气预报的空间天气解释员培训课程
  • 批准号:
    23K02807
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
電波観測を用いたリアルタイム宇宙天気予報システムの構築
利用无线电观测构建实时空间天气预报系统
  • 批准号:
    15J09524
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 11.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
宇宙デブリ・宇宙天気観測アーカイブを用いた磁気嵐・大気変動現象融合モデルの構築
利用空间碎片和空间天气观测档案建立磁暴和大气变化现象的融合模型
  • 批准号:
    14J03204
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 11.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
太陽黒点の三次元構造と宇宙天気への影響
太阳黑子三维结构及其对空间天气的影响
  • 批准号:
    12J00136
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 11.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
衛星及び地上観測によるアジア太平洋域の赤道スプレッドF現象に関する宇宙天気研究
利用卫星和地面观测对亚太地区赤道扩散F现象进行空间天气研究
  • 批准号:
    10F00336
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 11.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
3次元磁気流体シミュレーションを用いた太陽観測データ駆動型宇宙天気モデリング
使用 3D 磁流体动力学模拟进行太阳观测数据驱动的空间天气建模
  • 批准号:
    09J01095
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 11.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
宇宙天気予報の構築-熱圏電離圏モデリング-
建筑空间天气预报 - 热层电离层建模 -
  • 批准号:
    05F05322
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 11.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
電離圏プラズマ対流および磁気圏電場の定量的モデルと宇宙天気予報への応用
电离层等离子体对流和磁层电场定量模型及其在空间天气预报中的应用
  • 批准号:
    11740273
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 11.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了