Lunar weather forecast by space weather radar and data assimilation simulation

空间天气雷达月球天气预报与数据同化模拟

• 批准号: 22K18869
• 负责人: 岩井 一正
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18869/
• 关键词: 月面気象予報; 気象レーダー; データ同化; 太陽風; 宇宙防災; 太陽嵐; 宇宙天気

本研究では月における天気予報を地球の天気予報レベルで行うシステム開発に挑戦する。近年、月の有人拠点計画など月面が我々の社会の延長線上に見え始めた。月には地球のような高密度な大気や磁場が存在しないため、常に太陽から放出される電離した粒子の風「太陽風」に晒され、その変動によってもたらされる放射線によって生命や電子機器にとって危険な状態になる。太陽風は電波を散乱する性質がある。そこで本研究では、独自の電波観測を用いて太陽風の散乱現象を検出し、そのデータを逐次データ同化の手法を用いて磁気流体シミュレーションに取り込むことで月面での太陽風変動の予測精度を劇的に向上させることに挑戦している。太陽風は電波を散乱する性質をもつ。太陽系の外にある天体を観測中に地球と天体の間を強い太陽風が横切れば、天体からの電波が散乱によって揺らぐため、太陽風の通過を間接的に検知することができる。この原理は気象レーダーに似ている。宇宙には多数の天体が存在しているため、それらの電波の散乱から、宇宙全体に広がる太陽風の構造を把握することができる。計画初年度にあたる本年度は研究代表者が運用する独自の地上電波観測装置による太陽嵐の地上電波観測を1年を通して行なった。並行して、観測データを磁気流体シミュレーションに同化するために必要となるシミュレーション結果から擬似観測データを合成する手法および結果の評価手法の開発研究を行なった。その結果、データ同化処理を行う目処が立った。

This study is aimed at the development of weather forecast and weather forecast for the earth. In recent years, there have been plans for people to visit us on the social wiring board. The moon and the earth have a high density and a large magnetic field. The sun emits ionizing particles and winds. The sun and the earth move. The radiation and the electronic machine are dangerous. The solar wind waves are scattered. In this study, we have developed a method for detecting solar wind scattering by radio wave measurement alone, and for analyzing the data in successive phases by using magnetic fluid system. The solar wind waves are scattered. The solar system's outer celestial bodies are detected in the middle of the earth and celestial bodies, and the solar wind is strong in the middle of the earth and celestial bodies. The solar wind passes through the solar system indirectly. This principle is similar to that of. Most of the celestial bodies in the universe exist, and the structure of the solar wind is controlled. In the first year of the project, the representative of this year's research conducted a one-year study on the use of an independent terrestrial radio wave measurement device. Development of methods for simulating and evaluating magnetic fluids The results of the assimilation process are as follows:

项目成果

MHD simulation of the heliosphere combined with IPS and space-based observations

结合 IPS 和天基观测的日光层 MHD 模拟

• 发表时间: 2022
• 作者: Kazumasa Iwai;Daikou Shiota;加納伸一; 吉瀬章子;Kazumasa Iwai
• 通讯作者: Kazumasa Iwai

Reconstruction of in-situ measurements of CMEs using MHD simulation with IPS data observed from multiple ground-based stations

使用 MHD 模拟和从多个地面站观测到的 IPS 数据重建 CME 的现场测量

• 发表时间: 2022
• 作者: Iwai;K.;Fallows;R.;Bisi;M.;Shiota;D.;Jackson;B.;Tokumaru;M.;and Fujiki;K.
• 通讯作者: K.

Interplanetary scintillation observation of the CMEs and its application for space weather forecasting using MHD simulation

日冕物质抛射的行星际闪烁观测及其在 MHD 模拟空间天气预报中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Kazumasa Iwai;Daikou Shiota
• 通讯作者: Daikou Shiota