オーロラ嵐時の電離圏全球電場構造・電流クロージャー形成の解明

本研究は、「電離圏全球モデルによる数値計算」「超多点地上観測データ解析」「電離圏分極効果理論」により、オーロラ嵐発生時の電離圏電場構造・電流経路の全容およびその形成メカニズムを解明することを目的とする。手法としては、「大規模沿磁力線電流（FAC）・電離圏背景伝導度（日照依存成分）・オーロラ嵐FAC・オーロラ帯伝導度（オーロラ嵐発生により増強する成分）」という複数自由度において、数値計算と観測データの解析をとおし、自由度ペア毎の電離圏電場・電流パターンを調査、さらに電離圏モデルに分極場分離法を適用し、自由度ペア毎に伝導度分布・電場内訳(1次,2次場)・電流内訳(1次,2次のHall, Pedersen電流)を解析し、全球にわたる電場再構成と電流連結を明らかにし、普遍的なメカニズムを解明しようとするものである。「進捗状況」で述べる数値計算により、オーロラ嵐時の電離圏電場構造・電流経路は、背景伝導度の分布（季節）、オーロラFACの流出入の位置（オーロラ嵐の発生開始位置）に関わらず、理論的に予測される「ある特徴的のパターン」が顕れることが明らかとなった。この結果は、背景状況にかかわらず、電離圏Hall分極効果が電離圏電場・電流構造を大きくコントロールしていることを強く示すものである。また、開発中の地上磁場変動導出機能は、レーダー観測による電場データより密にデータが得られる地上磁場観測データと、数値計算結果の直接的比較を可能とするもので、数値計算と理論の検証・実証を前進させるものである。

本研究は、「電離圏全球モデルによる数値計算」「超多点地上観測データ解析」「電離圏分極効果理論」により、オーロラ嵐発生時の電離圏電場構造・電流経路の全容およびその形成メカニズムを解明することを目的とする。手法としては、「大規模沿磁力線電流（FAC）・電離圏背景伝導度（日照依存成分）・オーロラ嵐FAC・オーロラ帯伝導度（オーロラ嵐発生により増強する成分）」という複数自由度において、数値計算と観測データの解析をとおし、自由度ペア毎の電離圏電場・電流パターンを調査、さらに電離圏モデルに分極場分離法を適用し、自由度ペア毎に伝導度分布・電場内訳(1次,2次場)・電流内訳(1次,2次のHall, Pedersen電流)を解析し、全球にわたる電場再構成と電流連結を明らかにし、普遍的なメカニズムを解明しようとするものである。「進捗状況」で述べる数値計算により、オーロラ嵐時の電離圏電場構造・電流経路は、背景伝導度の分布（季節）、オーロラFACの流出入の位置（オーロラ嵐の発生開始位置）に関わらず、理論的に予測される「ある特徴的のパターン」が顕れることが明らかとなった。この結果は、背景状況にかかわらず、電離圏Hall分極効果が電離圏電場・電流構造を大きくコントロールしていることを強く示すものである。また、開発中の地上磁場変動導出機能は、レーダー観測による電場データより密にデータが得られる地上磁場観測データと、数値計算結果の直接的比較を可能とするもので、数値計算と理論の検証・実証を前進させるものである。