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。

In this study, the weather conditions of で, で, における in the month are predicted to be を, the weather conditions of the earth are predicted to be レベ, で are predicted to be うシステム, and a に challenge battle is predicted to be する. In recent years, there has been a 拠 point plan on the lunar surface な, our 々, and the extension line of the <s:1> society <s:1>. The に that can be seen え on the lunar surface began to めた. Month に は earth の よ う な high-density な big 気 が や magnetic field exists し な い た め, often に sun か ら release さ れ る ionization し た particle の wind "solar wind" に sun さ れ, そ の - move に よ っ て も た ら さ れ る radiation に よ っ て life や electronic machine に と っ て dangerous 険 な state に な る. The solar wind を radio waves are scattered する in nature がある. そ こ で this study で は, alone の waves 観 を with い て の solar wind scattered phenomenon を 検 し, そ の デ ー タ を successive デ ー タ assimilation の gimmick を with い て magnetic 気 fluid シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に take り 込 む こ と で moon で の solar wind - dynamic の to measuring precision を drama に upward さ せ る こ と に pick 戦 し て い る. The <s:1> radio waves of the solar wind are を and scattered する in nature を を を. Objects outside the solar system の に あ る を 観 に earth と measurement between celestial の を strong い solar wind が crosscutting れ ば, celestial か ら の waves が scattered に よ っ て 揺 ら ぐ た め, solar wind の indirectly by を に 検 know す る こ と が で き る. The principle of <s:1> and its image are レ, ダ, に and similar to て, る, る. Universe に は most の objects exist が し て い る た め, そ れ ら の waves の scattered か ら, all the universe に hiroo が る の solar wind structure を grasp す る こ と が で き る. Plan at the beginning of the annual に あ た る は research representatives this year が using す る の alone the ground wave device 観 test に よ る sun arashi の 観 を measuring the ground waves 1 year を tong し て line な っ た. Parallel し て, 観 デ ー タ を magnetic 気 fluid シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に assimilation す る た め に necessary と な る シ ミ ュ レ ー シ ョ ン results か ら quasi 観 measuring デ ー タ を synthetic す る gimmick お よ び results の review 価 gimmick の 発 を line な っ た. Youdaoplaceholder0 そ results, デ タ タ assimilation processing を rows う positions が positions った.

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