極域電離圏―磁気圏結合系におけるプラズマ密度構造と磁気嵐に伴う変動

极地电离层-磁层耦合系统中与磁暴相关的等离子体密度结构和变化

• 批准号: 10J01671
• 负责人: 北村 成寿
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01671/
• 关键词: イオン流出; 極域電離圏; 地球磁気圏; 磁気嵐; あけぼの衛星

極域電離圏は、そこから伸びる磁力線が地球磁気圏の外側や惑星間空間に接続しており、磁力線に沿ってプラズマが流出していく。磁気圏の尾部に輸送されたプラズマは内部磁気圏のエネルギーの高いプラズマの源となるため、極域電離圏は磁気圏全体のプラズマの源として重要な領域である。あけぼの衛星、Intercosmos衛星、EISCATスバールバルレーダーのデータを用いて、地磁気静穏時の極冠域電離圏-磁気圏での電子密度分布、電子温度、イオン温度の太陽天頂角依存性を明らかにし、電離圏への日照の有無がこれらのパラメータに極めて強い影響を与えていることを明らかにした。さらに、電離圏が日照状態の場合について、過去のモデル計算でイオン流出への重要性が指摘されている光電子に着目し、FAST衛星の観測データを解析した。その結果、地磁気静穏時には磁力線に沿って電位差が存在し、電離圏から流出する光電子を減速、反射していることを観測的に示した。高高度で反射されてくる光電子のエネルギーの解析から、典型的な電位差は20V程度であり、過去のモデルによる予測よりは小さいものの、高高度に大きな電位差の存在を予測したタイプのモデルが静穏時の極冠域電離圏からのイオンの流出の描像として比較的妥当であるという結果を得た。一方、磁気嵐時のイオン流出については、あけぼの衛星が電子密度増加を観測し、ほぼ同時にPolar衛星がイオン上昇流を観測している2000年4月6日から7日にかけての同時観測データを解析し、磁気嵐中の電子密度増加の発生時に磁気圏へ流出できるエネルギーをもったイオン上昇流の見られる領域は、高度9000km付近の極域磁気圏においてはカスプから昼側極冠内に昼夜方向に10°程度も広がっていることを明らかにした。これは、磁気嵐時の磁気圏への重イオンの供給に関して、極域磁気圏においての昼側極冠域の重要性を示している。

The polar ionization region is connected to the outer part of the earth's magnetic field and the interplanetary space along the magnetic field line. The magnetic field tail transport is the source of the internal magnetic field, and the polar ionization field is the source of the magnetic field as a whole. The satellite, Intercosmos satellite, EISCAT satellite, electron density distribution, electron temperature, solar zenith angle dependence of polar corona ionization region and magnetic field during geomagnetic quiescence, and the influence of solar radiation intensity on ionization region are discussed. The importance of photoelectron detection and FAST satellite detection in the calculation of past solar radiation conditions As a result, when the geomagnetic field is quiet, there is a potential difference along the magnetic field line, and the photoelectron is decelerated and reflected. Analysis of photoelectron emission at high altitude, typical potential difference of about 20V, prediction of potential difference at low altitude, prediction of potential difference at high altitude, and determination of ionization range at polar cap at static time. On the one hand, when the electrons flow out of the magnetic haze, the increasing electron density of the satellites can be observed, and at the same time, the upwelling of the electrons from the Polar satellites can be observed. From April 6 to 7, 2000, the simultaneous observation data were analyzed. When the electron density in the magnetic haze increased, the magnetic ring flowed out and the upwelling of the electrons was observed. 9000km altitude near the polar magnetic field, the direction of day and night, the degree of day and night This shows the importance of the polar magnetic field and the polar cap in the daytime.

项目成果

太陽活動極大期の地磁気静穏時の極冠電離圏-磁気圏におけるプラズマ密度、温度の太陽天頂角依存性

太阳极大期地磁静止期间极冠电离层-磁层中等离子体密度和温度的太阳天顶角依赖性

• 发表时间: 2010
• 作者: 北岡直樹、佐藤道大;他7名;Takahiro Hashimoto;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿
• 通讯作者: 北村成寿

地球の極域電離圏からの熱的～低エネルギーイオン流出

从地球极地电离层流出的热到低能离子

• 发表时间: 2011
• 作者: 北岡直樹、佐藤道大;他7名;Takahiro Hashimoto;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿
• 通讯作者: 北村成寿

地磁気静穏時の極冠電離圏-磁気圏における電子密度、電子、イオン温度の太陽天頂角依存性

地磁安静条件下极帽电离层-磁层中电子密度、电子和离子温度的太阳天顶角依赖性

• 发表时间: 2010
• 作者: 北岡直樹、佐藤道大;他7名;Takahiro Hashimoto;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿
• 通讯作者: 北村成寿

2000/04/06の大磁気嵐中に発生した極冠域における電子密度増加とイオン流出

2000年4月6日大磁暴期间极冠区域电子密度和离子流出增加

• 发表时间: 2011
• 作者: 北岡直樹、佐藤道大;他7名;Takahiro Hashimoto;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿
• 通讯作者: 北村成寿

Very-low-energy ion outflows observed by Akebono-Polar wind and cleft ion fountain-

曙观测到的极低能量离子流出-极地风和裂隙离子喷泉-

• 发表时间: 2010
• 作者: 北岡直樹、佐藤道大;他7名;Takahiro Hashimoto;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;佐藤道大;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿;北村成寿
• 通讯作者: 北村成寿