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多点同時観測衛星と数値計算を用いた地球磁気圏尾部の高速流の研究

利用多点观测卫星研究地球磁尾高速流动及数值计算

基本信息

批准号：
09J07898
负责人：
井筒智彦
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,宇宙空間におけるプラズマの輸送過程を理解することである.本研究では,特に,宇宙空間に普遍的に存在する乱流によって生じるプラズマ輸送について調査した.宇宙プラズマの乱流は通常のナビエストークス流体の乱流と同様に拡散的な輸送を引き起こすと考えられている.しかし,従来の研究は理論式から算出される拡散係数値を用いて乱流が起こし得る拡散の可能性を議論するのみであり,プラズマ粒子データに基づいて拡散を同定した観測的証拠はこれまで報告されていなかった.私は,人工衛星が取得するプラズマの速度分布関数データを詳細に解析することにより,これまで未確認であったプラズマの拡散過程を世界で初めて実証した.以下に内容を記す.まず,乱流スペクトルの慣性領域を構成するマクロスケールの乱流渦による拡散を調査するため,THEMIS衛星による多点同時観測の事例解析を行った.磁気圏内に存在する太陽風起源のプラズマを目印として,密度の時系列変化とプラズマ速度分布関数を多点間で比較した,その結果,乱流渦によってプラズマが磁場に凍結しながら拡散的に輸送されていることを実証した.続いて,乱流スペクトルの散逸領域を構成するミクロスケールの運動論的アルヴェン波による拡散を調査した.波と相互作用する粒子の運動方程式から共鳴条件を満たす粒子のドリフト運動が磁場垂直方向への拡散を担うことを明らかにし,観測されるプラズマ速度分布関数の比を取ることで波による輸送を同定する新しい解析手法を提案した.そして,この手法を用いてTHEMIS衛星観測の事例解析を行い,運動論的アルヴェン波乱流中の波動粒子相互作用によってプラズマの輸送が実現していることを実証した.さらに,この手法を用いた統計解析から,運動論的アルヴェン波による輸送が低緯度の昼側磁気圏境界面のどこででも起こることが明らかにした.

The purpose of this study is to understand the process of space communication in space. In this study, there are widespread problems in the universe. Turbulence is very common in the universe. In the universe, turbulence is usually caused by fluid turbulence, which is scattered together. In this paper, we are going to study the theory of calculating the number of dispersion, using turbulence to get the possibility of dispersion, to discuss the possibility of dispersion, to discuss the possibility of dispersion, and to discuss the possibility of dispersion. In the private sector, the artificial satellite system has obtained the number of speed distributions. The speed distribution has not been confirmed by the artificial satellite, and the data has not been confirmed. The following "contents" are recorded. In the field of sex, there is no change in the field of sex, and the case of THEMIS satellite is analyzed at the same time. There is a system in the magnetic system. In the system, the data are printed in the system, the density series changes the speed distribution, the speed distribution is measured in multiple points, the result of the experiment, the turbulence is different, the magnetic field is scattered, and the data are scattered. The spread of the field of turbulence is the most important thing in the discussion of the motion. The wave-wave interaction equation is used to determine the conditions, the particle equation, the wave equation, the particle equation, the vertical dispersion of the magnetic field, the vertical direction of the magnetic field, the velocity distribution In this paper, we use the case of THEMIS satellite to analyze the situation, the interaction between waves and particles in the turbulent flow, the interaction between waves and particles. The statistical analysis method is used to analyze the data, and the dynamic theory is used to send the low-temperature diurnal magnetic field interface.