磁気圏夜側オーロラ爆発現象に伴う地磁気脈動の昼間側地上への伝播機構の解明

阐明磁层夜间侧极光爆发现象导致白天侧地磁脉动向地面传播的机制

• 批准号: 15J02300
• 负责人: 今城 峻
• 金额: $ 1.09万
• 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: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J02300/
• 关键词: Pi2に対する昼夜境界の効果; 昼間側Pi2の特性分布; 昼間側Pi2の定量的モデル構築; Pi2電流系モデルの妥当性確立; 磁気圏-電離圏振動電流系; 波動伝播形態の共存; Pi2への昼夜境界の効果; 電離圏電流の重要性の確立; 昼間側Pi2等価電流構造の解明; 磁場モデリングによる定量的解釈

極域-昼間側磁気赤道域の電磁結合メカニズムの解明は超高層大気物理の普遍的な課題として極めて重要である。本研究では、夜側磁気圏尾部を源とするPi2地磁気脈動の昼間側赤道域伝播の仕組みの解明を行った。地方時、日の出/日時刻に対するPi2の空間的特性を明らかにし、Pi2地磁気脈動に対する朝夕昼夜境界の効果を体系的にまとめた。その結果、Pi2の性質は地方時よりもむしろ昼夜境界からの相対的位置に優位に依存していることがわかり、電離圏伝導度の重要性が確立された。朝夕の昼夜境界効果には非対称性があり、このことは電流構造の非対称性を示唆する。この結果はImajo et al. [2016, EPS]で公表済みである。電流系による解釈の妥当性を確認するために、真夜中付近に局在した沿磁力線電流、＿磁気圏赤道面で閉じる電流、沿磁力線電流に励起される電離圏電流で構成されるモデル電流系の作る地上磁場をビオサバールの法則を用い計算した。計算された昼間側等価電流分布は観測された等価電流分布とよく似たパターンを示した。それぞれの電流要素の寄与を分けることにより、昼夜境界での東西成分磁場の符号反転は沿磁力線電流の磁場効果と南北電離圏電流の磁場効果の切り替わりにより起こりえることが裏付けられた。これにより、初めて昼間側Pi2を説明しうる定量的なモデルが確立された。この結果は昼間側電離圏電流系の構造の観測と絡めて国際誌JGRに投稿済みである。さらに発展的研究を行うため5ヶ月間UCLA/AOSに滞在し、衛星電磁場、オーロラの解析手法を学んだ。ここではPi2に伴う電流振動的な現象と、空洞共鳴的な現象の関連性を調べる事例解析を行った。オーロラの変動、磁場変動の極性分布、内部磁気圏の電磁場の構造から、電流系振動、波動の伝播的・共鳴的特性が同時に存在しうることを示した。この結果は国際誌JGRに投稿済みである。

Polar-daylight electromagnetic coupling in the equatorial region is a common problem in ultra-high-altitude physics. In this study, the source of the magnetic field tail at night side and the component of the magnetic field pulsation at day side are analyzed. The time of day and night are different from each other. As a result, the nature of Pi2 is dependent on the relative position of day and night, and the importance of ionization conductivity is established. The day and night effect is asymmetric, and the current structure is asymmetric. Imajo et al. [2016, EPS]. The correctness of the solution of the current system is confirmed by the calculation of the principle of the magnetic field in the near future along the magnetic line current, the magnetic field equatorial plane, the current excited along the magnetic line current and the ionization current. Calculation of daytime isoelectric current distribution and measurement of isoelectric current distribution The electric current elements are separated from each other, and the sign of the east and west components of the magnetic field is reversed along the magnetic field line current and the magnetic field effect of the north and south ionization current. This is the first time that the sun has been set. The results show that the structure of the ionization current system in the daytime is not stable. The study of the development of UCLA/AOS in the past five months has been carried out, and the analysis methods of satellite electromagnetic fields and radio waves have been studied. The phenomenon of current vibration and the correlation of cavity resonance are analyzed. The characteristics of vibration, polarity distribution of magnetic field variation, structure of electromagnetic field in internal magnetic field, vibration of current system, ratio and resonance exist simultaneously. The result is JGR submission.

项目成果

振動電流系、定在性および伝播性MHD波動としてのPi2振動の共存: 事例解析

Pi2 振荡作为振荡电流系统、静止波和传播 MHD 波共存：案例分析

• 发表时间: 2017
• 作者: Imajo;S.;A. Yoshikawa;T. Uozumi;S. Ohtani;A. Nakamizo;S.Demberel;and B. M. Shevtsov;今城 峻
• 通讯作者: 今城 峻

中低緯度Pi2地磁気脈動に対する朝夕昼夜境界の効果

早晚昼夜界限对中低纬Pi2地磁脉动的影响

• 发表时间: 2016
• 作者: Imajo;S.;A. Yoshikawa;T. Uozumi;S. Ohtani;A. Nakamizo;S.Demberel;and B. M. Shevtsov;今城 峻;今城 峻;今城 峻;今城 峻;今城 峻;今城 峻;今城 峻
• 通讯作者: 今城 峻

Satellite-ground coordinated observations of Pi2 pulsations associated with poleward boundary

与极地边界相关的 Pi2 脉动的星地协调观测

• 发表时间: 2016
• 作者: Imajo;S.;A. Yoshikawa;T. Uozumi;S. Ohtani;A. Nakamizo;S.Demberel;and B. M. Shevtsov;今城 峻;今城 峻;今城 峻;今城 峻
• 通讯作者: 今城 峻

昼間側と昼夜境界付近のPi2地磁気脈動:夜側極域-昼間側磁気赤道電離圏振動電流系形成の示唆

白天侧及昼夜边界附近的Pi2地磁脉动：对夜侧极区-白天磁赤道电离层振荡流系统形成的建议

• 发表时间: 2016
• 作者: Imajo;S.;A. Yoshikawa;T. Uozumi;S. Ohtani;A. Nakamizo;S.Demberel;and B. M. Shevtsov;今城 峻;今城 峻;今城 峻;今城 峻;今城 峻;今城 峻
• 通讯作者: 今城 峻

Solar terminator effects on middle- to low-latitude Pi2 pulsations

太阳终结者对中低纬度 Pi2 脉动的影响

• DOI: 10.1186/s40623-016-0514-1
• 发表时间: 2016
• 期刊: Earth Planets Space
• 影响因子: 3
• 作者: Imajo;S.;A. Yoshikawa;T. Uozumi;S. Ohtani;A. Nakamizo;S.Demberel;and B. M. Shevtsov
• 通讯作者: and B. M. Shevtsov