極jí域yù昼zhoù間jiān側cèに見jiànられるオーロラの動dòng形xíng態taìと粒lì子zĭ源yuánに関guānする研yán究jiū

博bó士shì論lùn文wén

資zī料liaò形xíng態taì : テキストデータ プレーンテキスト

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太taì陽yáng風fēngと磁cí気qì圏quānの相xiāng互hù作zuò用yòngにより発fā生shēngするオーロラは、夜yè側cèだけに起qĭこる現xiàn象xiàngではなく昼zhoù側cèにも発fā生shēngしている。　本běn論lùnでは、太taì陽yángエネルギーが電diàn離lí層céngレベルに直zhí接jiē的deに進jìn入rùすることにより発fā生shēngする昼zhoù側cèのオーロラ現xiàn象xiàngを南nán北beĭ両liăng半bàn球qiúの地dì上shàng観guān測cèデータにより解jiě析xīした｡太taì陽yáng風fēng(プラズマ粒lì子zĭ)と地dì球qiú磁cí場chángの相xiāng互hù作zuò用yòngで形xíng成chéngされる地dì球qiú磁cí気qì圏quānの昼zhoù側cè高gaō緯weĭ度dù領lĭng域yùには、カスプ／クレフト領lĭng域yùなど太taì陽yáng風fēngが直zhí接jiē的deに電diàn離lí圏quānまで降jiàng下xiàしてくる領lĭng域yùが存cún在zaìする。この特tè殊shū領lĭng域yùで見jiànられるオーロラ活huó動dòngは、夜yè側cèのオーロラ帯daìで見jiànられる現xiàn象xiàngと異yìなっている。　昼zhoù側cèオーロラの研yán究jiūは、これまで人rén工gōng衛weì星xīng粒lì子zĭ観guān測cèデータや地dì上shàngホトメータ観guān測cèデータなどによるカスプ／クレフト領lĭng域yùの議yì論lùnがなされているが、昼zhoù側cèに特tè徴zhēng的deなオーロラの動dòng形xíng態taìと入rù射shè粒lì子zĭを対duì応yīngさせての解jiě析xīと議yì論lùnは必bìずしも十shí分fēnに行xíngわれていない。　本běn論lùnでは､南nán極jí点diăn基jī地dì(74.0°)・グリーンランド(ゴッドハブン:76.6°,ウペルナビーク:80.2°)・スバルバール(ニーオルソン:75.9°)・中zhōng山shān基jī地dì(74.5°)等děngで得déられた昼zhoù側cèのオーロラ画huà像xiàngデータを調diaòべ、これまでの地dì上shàngまたは人rén工gōng衛weì星xīng観guān測cèデータに基jīづく研yán究jiū成chéng果guŏとの比bĭ較jiaò検jiăn討taŏから昼zhoù側cèオーロラの全quán体tĭ像xiàngの解jiě明míngを試shìみる。<br />昼zhoù側cèオーロラの動dòng形xíng態taìの解jiě析xīでは、形xíng態taì的deな特tè徴zhēngについて信xìn頼laì性xìngの高gaōいオーロラ写xiě真zhēnデータでオーロラ形xíng態taìを同tóng定dìngしての定dìng量liàng的deな解jiě析xīを行xíngった。その結jié果guŏ、昼zhoù側cèのオーロラ現xiàn象xiàngはコロナ状zhuàngオーロラとバンド/アーク状zhuàngオーロラの二èrつの特tè徴zhēng的deなオーロラタイプに大dà別biéされることが判pànった。特tèに、コロナ状zhuàngオーロラは午wŭ前qián側cèで顕xiăn著zhùに見jiànられる現xiàn象xiàngで、午wŭ後hoù側cèでも観guān測cèされるが静jìng穏wěn時shíの真zhēn昼zhoù過guòぎの午wŭ後hoù側cèにこのオーロラが見jiànられることは少shaŏない。<br />　バンド/アーク状zhuàngオーロラは、コロナ状zhuàngオーロラが出chū現xiànする以yĭ前qiánの朝zhaō側cè領lĭng域yùと、それが消xiaō滅mièした後hoùの午wŭ後hoù側cèで観guān測cèされる。　このオーロラの様yàng相xiāngは擾raŏ乱luàn度dùなどにも関guān連liánしさらに細xìかな特tè徴zhēngをもつ。　本běn論lùnでは、昼zhoù側cèで特tè徴zhēng的deな二èrつのオーロラ形xíng態taìを実shí際jìのオーロラ画huà像xiàngデータで明míng示shìして、その出chū現xiàn領lĭng域yùの特tè性xìngを磁cí気qì擾raŏ乱luàn度dùや出chū現xiàn時shí間jiānなどの違weíいとして明míngらかにしている。動dòng態taì的deな特tè性xìngは、惑huò星xīng間jiān磁cí場cháng(interplanetary magnetic field: IMF)の北beĭ向xiàngきから南nán向xiàngきへの変biàn化huàに対duì応yīngして低dī緯weĭ度dùに移yí動dòngし、IMFが南nán向xiàngきのときには磁cí気qì緯weĭ度dù(MLAT: magnetic latitude)74～75°より低dī緯weĭ度dù側cèに、北beĭ向xiàngきのときには74～75°MLATより高gaō緯weĭ度dù側cèに見jiànられる。このことは南nán極jí域yùのデータでも北beĭ極jí域yùのデータでも同tóng様yàngな傾qīng向xiàngを示shìした。　夜yè中zhōng側cèのオーロラもこの北beĭ向xiàngきから南nán向xiàngきへの変biàn化huàに対duì応yīngして低dī緯weĭ度dùに移yí動dòngし、昼zhoù側cèオーロラの変biàn動dòngパターンと同tóng様yàngな傾qīng向xiàngが見jiànられ、オーロラオーバルは昼zhoù側cèでも夜yè側cèでもIMF-Bzが南nán向xiàngきで拡kuò大dàし、北beĭ向xiàngきで縮suō小xiaŏすることが観guān測cè事shì実shíとして確quèかめられた。　これらの結jié果guŏは、これまでの多duōくの報baò告gaòと定dìng性xìng的deな傾qīng向xiàngはほぼ一yī致zhìしている。<br />昼zhoù側cèのオーロラ現xiàn象xiàngを地dì上shàngで観guān測cèすると、観guān測cè点diănの緯weĭ度dùが数shù度dù異yìなるだけでその様yàng相xiāngがかなり異yìなることを著zhù者zhěは経jīng験yànしている。　このことは昼zhoù側cèでは狭xiáい領lĭng域yùの磁cí力lì線xiànがプラズマシート(plasma sheet: PS)、カスプ(cusp)、低dī緯weĭ度dù境jìng界jiè領lĭng域yù(low latitude boundary layer:LLBL)、プラズママントル(plasma mantle:PM)、テイル ロブ(tail lobe)など磁cí気qì圏quānの異yìなる領lĭng域yùと結jiéびつき狭xiáい領lĭng域yùに集jí中zhōngして多duō彩caĭな入rù射shè粒lì子zĭ現xiàn象xiàngが起qĭきることを反făn映yìngしているものと考kaŏえられる。　昼zhoù側cè領lĭng域yùへの入rù射shè粒lì子zĭの分fēn布bùや特tè徴zhēngは、人rén工gōng衛weì星xīngデータを用yòngいた多duōくの報baò告gaòがあるが、これらを地dì上shàngで観guān測cèされる実shí際jìのオーロラ現xiàn象xiàngと対duì応yīngづけて議yì論lùnした報baò告gaòは少shaŏない。　本běn論lùnでは、昼zhoù側cèで特tè徴zhēng的deなオーロラタイプの形xíng態taìを同tóng定dìngしその入rù射shè粒lì子zĭの特tè性xìngを調diaòべている。　静jìng穏wěn時shíの弱ruòいアーク状zhuàngオーロラ(weak arc)の入rù射shè電diàn子zĭエネルギーは100eV以yĭ下xiàを示shìし、プラズママントルを粒lì子zĭ源yuánとしている可kě能néng性xìngが高gaōいことが示shì唆suōされた。　またコロナ状zhuàngオーロラは数shù100eV程chéng度dùの最zuì大dàエネルギースペクトルをもちLLBLを粒lì子zĭ源yuánとしている可kě能néng性xìngが示shì唆suōされた。　地dì磁cí気qì活huó動dòngの活huó発fā時shíに、コロナ状zhuàngオーロラは午wŭ後hoù側cèの地dì磁cí気qì地dì方fāng時shí(magnetic local time: MLT)13-14h頃qĭngで完wán全quánに消xiaō滅mièし、変biànりに明míngるいバンド状zhuàngオーロラが出chū現xiànして高gaō緯weĭ度dùまたは低dī緯weĭ度dù方fāng向xiàngに周zhoū期qī的deに移yí動dòngしては消xiaōえる運yùn動dòngを繰qiaōり返fănす。　擾raŏ乱luàn時shíの午wŭ後hoù側cèに特tè徴zhēng的deなこの明míngるいバンド状zhuàngオーロラに対duì応yīngする入rù射shè粒lì子zĭのピークエネルギーは1keV程chéng度dù、フラックスは107/cm2･sec･sr程chéng度dùであり、このバンド状zhuàngオーロラがLLBL粒lì子zĭよりややエネルギーの高gaōい粒lì子zĭ群qúnで励lì起qĭされていることが示shìされる。　これらのオーロラの粒lì子zĭ源yuánを確què定dìngするためには、今jīn後hoùさらに人rén工gōng衛weì星xīngの粒lì子zĭデータとの比bĭ較jiaò検jiăn討taŏが必bì要yaòである。<br />本běn論lùnでは、IMF-By(惑huò星xīng間jiān磁cí場cháng東dōng西xī成chéng分fēn)の符fú号haòに対duìする昼zhoù側cèオーロラの出chū現xiàn頻pín度dùとの関guān係xìについても調diaòべている。　午wŭ前qián側cèで主zhŭとして見jiànられるコロナ状zhuàngオーロラの出chū現xiàn率lwはIMF-Byの符fú号haòにより顕xiăn著zhùな偏piānりは見jiànられないが、午wŭ後hoù側cèで観guān測cèされるバンド/アーク状zhuàngオーロラの出chū現xiàn率lwはBy＜0のときに高gaōくなり、低dī緯weĭ度dù方fāng向xiàngへの運yùn動dòngもBy＜0の時shíに発fā生shēngする傾qīng向xiàngが見jiànられる｡　この結jié果guŏは、グローバルなオーロラ画huà像xiàngデータを調diaòべたElphinstone et al.(1993)の報baò告gaò、「By＜0のとき.南nán半bàn球qiúでは昼zhoùから夕xī方fāngでオーロラが卓zhuó越yuèする」結jié果guŏと一yī致zhìしている。　IMF-Byと昼zhoù側cèオーロラの関guān係xìは今jīn後hoù定dìng量liàng的deな解jiě析xīを行xíngう必bì要yaòがある｡

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総zŏng研yán大dà乙yĭ第dì69号haò