地球磁気圏における低周波波動と粒子の非線形相互作用について：複数衛星を用いた研究

关于地球磁层中低频波和粒子之间的非线性相互作用：使用多颗卫星的研究

基本信息

批准号：
14J01637
负责人：
中村紗都子
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

①THEMIS衛星のデータを用いて、EMICトリガード放射内部にサブパケットという周波数・振幅変動の微細構造を持つものがあることを発見した。各ステップがプラズマ波動方程式から導かれる振幅と周波数の非線形時間発展の関係式（EMICコーラス方程式）とよく一致すること、またその開始条件と飽和条件がプロトンのサイクロトロン共鳴の非線形発展によって説明できることを示した。②THEMIS衛星の2011-2014の４年間のデータを用いて、EMIC Rising tone, Falling tone に関する統計解析を行った。Rising-tone, Falling-toneは主に昼側磁気圏（R>5）で検出され、50%のEMICに周波数変動が含まれることがわかった。Rising-toneの発生頻度分布にはdawn-dusk非対称性があり、AE指数・太陽風動圧・IMFの南北成分に依存して分布が大きく変動することがわかった。また、振幅と周波数変動の大きさには正相関があり、大振幅のEMICはRising-toneからなっている可能性が高いことを示した。これらの結果を非線形成長理論によって考察を行い、昼夜非対称性・dawn-dusk非対称性・サブパケットの有無に関して非線形成長メカニズムを用いて説明できることを示した。③Van Allen Probes衛星の磁場・粒子データを用いて、EMICトリガード放射の発生に合わせてMeV帯電子のフラックスがおよそ30%減少していることを明らかにした。またフラックスの減少が見られる電子のエネルギー帯とEMICトリガード放射の周波数帯に関係があることも示し、この関係は相対論的サイクロトロン共鳴エネルギーとよい一致を見せることを確かめた。以上の結果は国内学会で発表し優秀発表賞を受賞した。

1）使用来自Themis卫星的数据，我们发现EMIC触发辐射内有一个子包装，具有频率和振幅变化的良好结构。结果表明，每个步骤都与源自等离子体波方程得出的非线性时间演变（EMIC合唱方程）的非线性时间演变的关系非常吻合，并且可以通过蛋白质的转基因共振的非线性演化来解释其启动和饱和条件。 2）在2011 - 2014年间，使用Themis卫星的数据对EMIC上升音和下降音调进行了统计分析。主要在白天的磁层（R> 5）中检测到上升音和降音调，发现50％的EMICS包含频率变化。上升音的频率分布具有黎明的不对称性，发现该分布的变化很大，具体取决于AE指数，太阳风压和IMF的南北组件。此外，频率波动的幅度和大小之间存在正相关，表明大振幅EMIC可能包括上升音。使用非线性生长理论对这些结果进行了检查，并表明可以使用非线性生长机制来解释昼夜不对称，黎明不对称性以及子包装的存在或不存在。 ③我们已经使用了来自Van Allen探针卫星的磁场和粒子数据来揭示MEV带电子的通量与EMIC触发的辐射的产生有关。我们还表明，通量降低的电子能量带与EMIC触发辐射的频带之间存在关系，这证实了这种关系与相对论的回旋共振能很好地一致。上述结果是在国内学术会议上提出的，并获得了卓越演讲奖。

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）

Nonlinear wave growth theory of coherent hiss emissions in the plasmasphere

DOI：
10.1002/2015ja021520
发表时间：
2015-05
期刊：
Journal of Geophysical Research: Space Physics
影响因子：
0
作者：
Y. Omura;Satoko Nakamura;C. Kletzing;D. Summers;M. Hikishima
通讯作者：
Y. Omura;Satoko Nakamura;C. Kletzing;D. Summers;M. Hikishima

Sub-packet structures in the EMIC triggered emission observed by the THEMIS prorobes

THEMIS 探针观察到的 EMIC 触发发射中的子包结构

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nakamura. S;Y. Omura;M. Shoji;D. Summers;M. Nose
通讯作者：
M. Nose

THEMIS observations of EMIC triggered emissions in dayside magnetosphere outside the plasmapause

THEMIS 对 EMIC 的观测触发了等离子体层顶外的日侧磁气层的发射

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Summers;D.;Y. Omura;S. Nakamura;and C. A. Kletzing;Takashi Sato;礒橋藍;Nakamura Satoko
通讯作者：
Nakamura Satoko

DOI：
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作者：
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中村紗都子其他文献

Observations of drifting hole structures in radiation belt electrons induced by EMIC waves

EMIC波诱导辐射带电子漂移空穴结构的观测

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
中村紗都子;三好由純;塩川和夫;大村善治;三谷烈史;高島健;堀智昭;松岡彩子;今城峻;篠原育
通讯作者：
篠原育

Drastic time variations of transfer function of geomagnetically induced current (GIC) in Japan

日本地磁感应电流（GIC）传递函数的剧烈时间变化

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kitamura N.;Shoji M.;Nakamura S.;Kitahara M.;Amano T.;Omura Y.;Hasegawa H.;Boardsen S. A.;Miyoshi Y.;Katoh Y.;Teramoto M.;Saito Y.;Yokota S.;Hirahara M.;Gershman D. J.;Giles B. L.;Russell C. T.;Strangeway R. J.;Ahmadi N.;Lindqvist P.‐A.;Ergun R. E.;Fuseli;中村紗都子;Satoko Nakamura,Yoshizumi Miyoshi,Masafumi Shoji,Masahiro Kitahara;Satoko Nakamura,Yusuke Ebihara,Shinichi Watari,Tadanori Goto
通讯作者：
Satoko Nakamura,Yusuke Ebihara,Shinichi Watari,Tadanori Goto