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論文
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笠原, 禎也 ; Kawahara, Yoshiya, Yoshiya
概要:
金沢大学総合メディア基盤センター<br />科学衛星は、地球周辺プラズマ（地球磁気圏）環境の直接計測に大変有用であるが、「その場」観測であるため、プラズマ環境の時間・空間変化の識別や、グローバルな描像の把握が困難である。本研究では、磁気圏の
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プラズマ波の伝搬特性を活用し、疎な観測情報から磁気圏の全体像を掌握する技術を獲得するため、（１）科学衛星で観測したプラズマ波の強度・屈折率・伝搬方向などの特徴パラメータを網羅的に求める解析ツール、（２）太陽や地磁気活動、ローカルタイムなどに依存する磁気圏内のプラズマ密度分布と地球磁場構造を考慮して、波動の伝搬通路を理論計算できるレイトレイシング法の開発に取り組んだ。まず、あけぼの衛星が長期連続観測した地上からのオメガ信号を自動抽出し、電離層・プラズマ圏におけるVLF波の伝搬特性のローカルタイム・季節・太陽活動度などの依存性を明らかにした。さらに2016年末に打上げられたあらせ衛星で観測したプラズマ波の伝搬パラメータを、網羅的に導出する手法を確立した。一方、従来から我々が保有するレイトレイシングプログラムに、磁場モデルとしてTsyganenko model、プラズマ密度モデルとしてGlobal core plasma modelを導入し、あらせ飛翔領域におけるプラズマ波の伝搬通路計算を可能とした。今後、波動の伝搬特性の観測値と、レイトレイシングによる伝搬通路に沿った理論値を照合することで、磁気圏内のプラズマ密度等のグローバル分布、さらには放射線帯の生成・消失に寄与するとされるEMICやコーラス等の波源分布が推定可能となり、「その場」観測から磁気圏全体の空間構造推定につながることが期待できる。<br />研究課題/領域番号:16H01172, 研究期間(年度):2016-04-01 – 2018-03-31
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笠原, 禎也 ; Kawahara, Yoshiya
概要:
金沢大学総合メディア基盤センター<br />科学衛星は、地球周辺プラズマ（地球磁気圏）環境の直接計測に大変有用であるが、「その場」観測であるため、プラズマ環境の時間・空間変化の識別や、グローバルな描像の把握が困難である。これに対し本研究は、
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地球磁気圏内を伝搬するELF/VLF帯のプラズマ波動の伝搬特性を活用し、限られた数の科学衛星による疎な観測情報から地球磁気圏プラズマ環境の全体像を掌握する技術の確立を目的として研究を遂行した。具体的には、（１） 内部磁気圏衛星「あらせ」等で測定したELF/VLF帯プラズマ波の伝搬パラメータ解析ツールの開発：あらせ衛星で測定したChorusや雷ホイスラ波を抽出し、そのスペクトル形状を自動分類する方法や、波動の特性周波数を検出して衛星軌道に沿った電子密度を求めるなど、観測波動からシステマティックに伝搬パラメータを抽出する手法を開発した。またプラズマ環境に依存する電界センサを厳密に較正するために、プラズマ波の屈折率の実測値と、観測点のプラズマパラメータから導出した理論値を比較することで、電界センサ特性のプラズマ密度依存性を定量的に示した。（２）波動の伝搬通路の理論計算（レイトレイシング）と観測結果に基づくプラズマ密度分布の推定：同一波源から伝搬してきたと考えられるコーラスや雷起源ホイスラー波を、あらせ衛星とVan Allen Probes衛星で同時観測した観測事例について、波動の到来方向と伝搬遅延時間を求め、レイトレイシングと合致するための電子密度の空間分布推定を複数例について適用し、その有効性を実証した。<br />研究課題/領域番号:18H04441, 研究期間(年度):2018-04-01 – 2020-03-31<br />出典：研究課題「プラズマ波の伝搬パラメータの精密推定に基づく地球磁気圏環境解析システムの開発」課題番号18H04441（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PUBLICLY-18H04441/）を加工して作成
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