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大磁気嵐における サブオーロラ帯・中緯度対流パターン: シミュレーションと DMSP 観測 PowerPoint Presentation
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大磁気嵐における サブオーロラ帯・中緯度対流パターン: シミュレーションと DMSP 観測

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大磁気嵐における サブオーロラ帯・中緯度対流パターン: シミュレーションと DMSP 観測. 海老原祐輔 (NIPR), M.-C. Fok (NASA’s GSFC). 謝辞: M.R.Hairston, D.G.Mitchell, P. C:son Brandt, and R.A.Wolf. 内部磁気圏 self-consistent simulation (Fok et al., 2001). Loss(charge exchange). Boundary condition f b. Isotropic Maxwellian.

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Presentation Transcript
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大磁気嵐におけるサブオーロラ帯・中緯度対流パターン:大磁気嵐におけるサブオーロラ帯・中緯度対流パターン:

シミュレーションとDMSP観測

海老原祐輔 (NIPR), M.-C. Fok (NASA’s GSFC)

謝辞:M.R.Hairston, D.G.Mitchell, P. C:son Brandt, and R.A.Wolf

self consistent simulation fok et al 2001
内部磁気圏 self-consistent simulation (Fok et al., 2001)

Loss(charge exchange)

Boundary condition fb

Isotropic Maxwellian

Phase space density f of ions

Grad-B and curvature currents

Kinetic equation

Magnetospheric E-field

Field-aligned current

Mapping (T96 with fixed parameters)

Mapping (T96 with fixed parameters)

Ionospheric E-field

Poisson’s equation

Ionospheric conductivity

Polar Cap Potential

MSIS-90,IRI-95 F10.7 and DOY dependence

Hardy et al.(1987) (Kp dependence)

ACE observation at X~230 Re

Solar wind and IMF

Solar EUV

Aurora

slide3
シミュレーションで解く方程式

ボルツマン方程式

電流のクロージャー

磁気圏

電離圏

沿磁力線電流

電離圏・電場ポテンシャル

電離圏・電気伝導度

2000 8 12
電場ポテンシャルと沿磁力線電流 (2000年8月12日)

1200 MLT

下向き電流

上向き電流

slide7

SubAuroral Polarization Stream

Foster and Vo (2002)

slide8
ポテンシャルパターン(夕方側から朝側へ拡がるドリフト反転)ポテンシャルパターン(夕方側から朝側へ拡がるドリフト反転)
dmsp f13
朝側:ドリフト速度反転 (DMSP F13)

東向きドリフト

西向きドリフト

slide11
朝側:ドリフト速度反転(報告例)

東向き

西向き

Huang et al. (2001)

slide12
朝側:ドリフト速度反転(磁気圏粒子輸送への影響)朝側:ドリフト速度反転(磁気圏粒子輸送への影響)

IMAGE HENA (H)

シミュレーション (H)

シミュレーション (H+)

Self-consistent電場

Weimer (2001)型電場

2003 11 20
2003年11月20日のスーパーストーム

最小Dst=-472nT (1957年以降歴代2位)

1200 MLT

下向き電流

上向き電流

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まとめ

磁気嵐におけるサブオーロラ帯・中緯度対流の特徴

夕方側:西向きの早いフロー (SubAuroral Polarization Stream)

オーロラオーバルの低緯度側に下向き沿磁力線電流が流れる。

極方向に強い電場が作られる

朝側:ドリフト速度反転

東向きのシールディング電場が夕方側から朝側へ入り込む。

地球方向にExBドリフトが向き、粒子はより地球側へドリフト。

朝側のリングカレント・イオンのフラックスが夕方側に比べて増加。

  •  分のオーダーでドリフト速度を2次元観測することにより、これらの現象を観測的により深く理解できる。
  •  磁気圏の粒子ダイナミクスの理解に必須の情報を提供する。

北海度レーダー