名古屋大学 太 陽 地 球環境研究所 年 報 2015年度 (平成2 7 年度版) Solar -Terrestrial Environment Laboratory Nagoya University はじめに 今年度の年報におきましては、まず、冒頭に報告することがあります。それは、昨年度の 年報の中でも少し触れましたが、 1990 年 6 月に設立されました太陽地球環境研究所は 2015 年 9 月 30 日にその 25 年の歴史に幕を閉じ、名古屋大学内において、地球水循環研究センター および年代測定総合研究センターと統合し、同年 10 月 1 日に新組織、宇宙地球環境研究所を 創設したことです。 地球温暖化、異常気象、PM2.5、太陽活動の低下、巨大フレア、大規模磁気嵐、地磁気誘導 電流起因の電力網障害、GPS 測位システム障害、宇宙飛行士の被ばく、衛星破壊などの宇宙 地球システムの災害に的確に対応するために、その発生メカニズムを理解して、発生予測精 度を高め、それを一刻も早く実用の段階に近づける社会的な要請に応えるとともに、組織統 合によって本学の機能強化の促進に大きく貢献することを目指しての統合です。 そのような観点に基づき新研究所を設立しましたが、太陽地球環境研究拠点を名称とする 共同利用・共同研究拠点としての活動は、新研究所設立後もさらに半年間継続して、拠点認 定期間満了の 2016 年 3 月 31 日まで実施しました。そのため、本年報には、2015 年 4 月より 2016 年 3 月までの期間にわたる内容が収められています。また、新研究所が 2015 年 10 月 1 日に設立されてからの半年間の活動は、別途、宇宙地球環境研究所年報として刊行し、新研 究所の構成や活動に関する資料はそちらの方に収録することにしました。 さて、2015 年度 (平成 27 年度) は第 2 期中期目標・中期計画および共同利用・共同研究拠 点認定の最終年度にあたっていました。拠点としては「太陽地球環境の構造とダイナミクス に関する研究」という題目で「特異な太陽活動周期における太陽圏 3 次元構造の変遷と粒子 加速の研究」 、 「グローバル地上・衛星観測に基づく宇宙プラズマ－電離大気－中性大気結合の 研究」 、 「太陽活動の地球環境への影響の研究」 、 「実証型ジオスペース環境モデリングシステ ム (GEMSIS)：宇宙嵐に伴う多圏間相互作用と粒子加速の解明に向けて」を課題としたプロ ジェクトを中心に共同利用・共同研究の課題募集を行い、その結果、地上ネットワーク観測 大型共同研究 20 件および今年度より新しい試みとして開始した国際共同研究 5 件と奨励共同 研究 1 件を含む 161 件の共同利用事業を推進しました。今年度より始めた 2 つの枠組は、新 研究所においてもさらに内容を充実させて運用を行っていく予定です。 国際研究集会については、「International GEMSIS and ASINACTR-G2602 Workshop Future Perspectives of Researches in Space Physics」を 2016 年 3 月 22－25 日に名古屋大学において開催 し、海外からの 13 名を含む 86 名が参加しました。 また、ICSU 傘下の国際組織 SCOSTEP (国際太陽地球系物理学・科学委員会) が推進する 国際協同研究「太陽活動の変動とその地球への影響」(VarSITI, 2014－2018 年) の国際リーダ ーを所内教員が務め、今年度は VarSITI の国際ニュースレターを計 4 巻発行しました。 2011 年に国立天文台と連携して立ち上げた「ひので」サイエンスセンターおよび 2013 年 度に宇宙航空研究開発機構 (JAXA) 宇宙科学研究所との間に宇宙科学連携拠点として設置 された ERG サイエンスセンターにおいては、引き続き衛星科学利用のための研究環境の整 備と全国の研究者に提供するデータ解析ツールの開発を進めました。新研究所においては、 この 2 つのセンターは附属統合データサイエンスセンター内に設置され、継続して事業を 推進しています。また、大学間連携プロジェクトとして、過去に蓄積された超高層大気関 係の観測データのメタデータベースを作成する IUGONET 計画を引き続き発展させるため、 同センター内に IUGONET 推進室を設置しました。 計算機共同利用も研究所の活動の柱であり、スーパーコンピュータを用いた高速で高度な 数値計算環境をコミュニティに提供しています。2010 年度より本学の情報基盤センターと連 携して名古屋大学 HPC 計算科学連携研究プロジェクトを立ち上げていますが、今年度は全国 から研究提案を公募し、14 件の共同利用を実施しました。 また、設備については、太陽中性子望遠鏡、UHF 太陽風観測装置、超高層大気イメージン グシステム、太陽地球環境データ解析システム、SuperDARN 北海道-陸別短波レーダー、大 気組成赤外干渉分光計、二酸化炭素安定同位体レーザー分光計、ナトリウム温度ライダー、 飛翔体搭載機器開発用クリーンルーム・較正用ビームラインなどの研究施設を整備・管理し、 共同利用・共同研究に供しました。さらに、大気組成赤外線観測データ、EISCAT レーダーデ ータ、210 度地磁気データ、超高層大気イメージングシステムデータベース、惑星間空間シ ンチレーションデータ、S-RAMP 国際共同研究データベース、CAWSES 宇宙天気国際共同研 究データ、磁気圏 MHD シミュレーション、宇宙線強度データ、大マゼラン雲光学観測デー タ等のデータベースを整備・管理し、共同利用・共同研究に供しました。 先に述べましたように、今年度は本拠点の認定期間の最終年度でした。したがって、拠点 の期末評価を受けるとともに、新研究所を共同利用・共同研究拠点として新規申請し、その 認定審査を受ける年でもありました。それに関連して、2015 年 5 月 24 日に日本地球惑星科 学連合 (JpGU) 大会のユニオンセッション「宇宙・太陽から地球表層までのシームレスな科 学の新展開」を企画・開催しましたが、新研究所の目指すサイエンスについて、活発な議論 が展開されました。また、当日の昼の休憩時間を使い「名古屋大学での新研究所設立のため の準備検討会議」を開催しました。本会合では国内の関連学会や研究機関の代表の方々から 新研究所への期待や提言を表明していただき、数多くの貴重なご意見をいただきました。所 内では、同時期に、拠点の期末評価のための報告書および 2016 年度 (平成 28 年度) より始ま る新研究所の共同利用・共同研究拠点認定の申請に関わる一連の資料の作成を進めていまし たが、JpGU のユニオンセッションおよび検討会でいただいたご意見は、新研究所の目指す方 向や体制を整える上で、極めて有益でした。また、我々の研究所の拠点化の必要性を訴えて いただいた関連学会および研究機関の多数のサポートレターは新拠点の認定に強力な後押し となりました。ここに謹んでコミュニティの皆様に感謝申し上げます。 その後、文部科学省より届いた太陽地球環境研究拠点の期末評価は A 評価でした。また、 新拠点 (宇宙地球環境研究拠点) の認定については、 「宇宙科学と地球科学を結びつける共同 利用・共同研究拠点としての機能を十分に果たしていくために、関連する大学や研究者コミ ュニティと連携しつつ、時間と空間を網羅した新しい研究領域や境界領域の創生に努めると ともに、3 研究施設の統合による相乗効果を出していくことが望まれる。 」という留意事項が 付された上で、2016 年 4 月 1 日から 2022 年 3 月 31 日までの期間の認定が得られました。 以上のように、小口高先生を初代の所長として 25 年間続いてきました太陽地球環境研究所 の歴史に幕を閉じることになりました。しかし、今回の学内 3 組織の統合は、極めて発展的 なものであり、新しい歴史と時代の幕開けでもあります。新研究所においては、国際的な共 同利用・共同研究拠点としての機能を果たしながら分野融合を進め、その中で真に価値ある 成果が得られるように責務を果てしてまいりたいと存じます。これまで太陽地球環境研究所 をご支援くださった皆様に感謝申し上げますとともに、新研究所につきましても、引き続き ご支援・ご協力をお願いする次第です。 2016 年 7 月 所長 町田 忍 目 次 1 1. 研究活動報告 大気圏環境(第1部門)／電磁気圏環境(第2部門)／太陽圏環境(第3部門)／総合 解析(第4部門) ジオスペース研究センター 2. 33 センターの定常的事業／プロジェクト／母子里観測所／陸別観測所／富士観 測所、菅平観測施設、木曽観測施設／鹿児島観測所 3. 研究成果の発表 52 3.1 研究論文等 著書／論文 52 3.2 学会・研究会等での発表 国際研究集会／国内学会／研究会等 73 76 組織・職員 4. 組織図／職員名簿 運 5. 81 営 運営機構図／運営協議会／共同利用・共同研究委員会／共同利用・共同研究専 門委員会／ジオスペース研究センター運営委員会／総合観測委員会 86 6. 共同利用 共同研究／研究集会／共同利用機器等／共同利用に関する出版／STE研究連絡会／ CAWSES宇宙天気国際協同研究データベース 98 国際交流 7. 7.1 学術交流協定 7.2 国際共同研究 7.3 研究者の交流 98 100 104 8. 教育活動 106 大学院教育／学部教育への協力／環境学研究科での教育／その他の大学での教育／ 国際共同研究への学生参加数／学会・研究会等での学生発表状況／フィールド ワーク大学院生参加状況 9. 研究関連活動 113 計算機・通信ネットワーク／会議・研究会等の開催／出版 10. 委 員 会 117 学内委員会／学外委員会活動 社会との連携 11. 120 研究所一般公開／観測所の一般公開／一般向け講演／報道等／広報活動 12. 資 料 沿革／蔵書／土地・建物／科学研究費補助金および採択状況／研究費 125 1． 研究活動報告 １. 研究活動報告 大気圏環境（第１部門） 現在の安定した地球大気環境は、生物の発生とともに進化をとげ、太陽系の他の惑星とは大きく組成 が異なっている。しかし近年、人類の基本的活動によって放出される微量分子ガスが、このかけがえの ない地球大気のバランスを揺るがし、地球温暖化、オゾン層破壊といった問題を引き起こし始めている。 大気圏環境部門では新しい計測装置や実験システムを自分達の手で開発し、室内実験およびフィールド でのリモート計測を展開し、こうした地球大気の諸現象と密接にリンクする大気微量分子成分の変動や 輸送、大気化学反応の素過程、エアロゾルの組成や影響などの詳細理解を目指し研究に取り組んでいる。 1．成層圏・中間圏大気環境に関する観測的研究 (1) 南米パタゴニア地域における紫外線・中層大気オゾン、エアロゾルのモニタリング観測 ミリ波やレーザーを用いた先端的な大気観測機器の多くは北半球の先進国に設置され、南半球、 特に南米地域はそうした先端的な観測網の空白域となっている。一方、冬期南極域の成層圏で発生 する南極オゾンホールは、その発達・消滅期において極渦の動態に伴って南半球中緯度地帯の成層 圏大気に影響を与える。このメカニズムの詳細を明らかにし、その影響を評価することは全球的な オゾンの長期トレンドの精確な理解と将来予測に不可欠である。また、南米大陸の南端部はオゾン ホールの勢力圏下にしばしば入り込み、同南端部に生活する住民にとってオゾンホールは南極の特 殊事情ではなく、日常の生活にも密接に関わる環境問題となっている。 当研究所では、2010 年 9 月に最も頻繁に南極オゾンホールの影響を受ける南米最南端に近いアル ゼンチン共和国リオ・ガジェゴス市 (南緯 52 度、西経 69 度、高度 40 m) の南部パタゴニア大気観 測所 (OAPA) にミリ波観測装置を設置した。2012 年度からは独立行政法人科学技術振興機構と国 際協力機構 (JST-JICA) の地球規模課題対応国際科学技術協力事業 (SATREPS)「南米における大気 環境リスク管理システムの開発」プロジェクトとしてアルゼンチンおよびチリとの共同研究を開始 した。同プロジェクトは南米のパタゴニア地域を中心に紫外線・オゾンとエアロゾルの観測網を整 備し、同観測網から得られたデータをもとに関連省庁への環境リスク情報の伝達と住民への注意喚 起を行うための社会システムを整備することを目的としている。研究所はミリ波分光計を軸に相手 国のオゾンライダー、オゾンゾンデとの比較観測を推進し、エアロゾルの観測網整備に関しては国 立環境研究所のライダー観測グループとともに事業を推進している。2012 年 6 月より 110 GHz 帯の オゾンスペクトルの定常観測を開始し、2015 年は 257 日分のオゾンスペクトルデータを取得した。 昨年度に引き続き、アルゼンチン・レーザー応用技術センター (CEILAP) とチリ共和国マゼラン大 学とのオゾンライダー、オゾンゾンデ、ミリ波分光計の 3 測器による合同キャンペーン観測を 10 月から 12 月まで継続して実施した。3 測器から得られたオゾンの高度プロファイルを相互比較した 結果、20－35 km の高度範囲において、それぞれ 10%以内で一致していることが確認できた。また、 オゾンホールがリオ・ガジェゴス上空を通過した際には、ミリ波分光計の連続観測から、成層圏オ ゾン濃度の明確な時間変動を捉えることができた。 1 1．研究活動報告 (2) 北海道陸別観測所における成層圏・中間圏オゾンのモニタリング 陸別においては、 1999 年11 月からミリ波分光計によりオゾンの放射スペクトルを観測している。 これまでに取得されたデータの調査から、電波の受信部で使用されている超伝導 SIS ミクサの不安 定性や経年変化 (ゲインやサイドバンド比の変化) などにより、スペクトルの輝度温度および対流 圏の光学的厚みが系統的に変動していることが分かってきた。2013 年には、観測システムの見直し を行い、受信機と分光計の交換やその他の必要な改良を加えた。昨年度は、2013 年以前のデータの 系統的な誤差を補正するための手法を開発し、オゾンスペクトルの再較正を行った。 受信機と分光計を交換した 2013 年 12 月以降においては、本装置で測定した対流圏の光学的厚み とラジオゾンデデータから計算した光学的厚みの平均的な差 (バイアス) は測定精度の範囲内に収 まっていることが分かった。また、スペクトルの輝度温度を補正するために札幌のオゾンゾンデと 衛星データから算出したスケーリングファクタについても、時間的に有意に変動することなく安定 していることを確認した。そこで、2013 年 12 月以降のデータについては、対流圏の光学的厚みの 値を補正せずにそのまま使用し、 スケーリングファクタについては 2014 年 1 年間の平均値に固定し て解析を行った。得られたオゾンの高度プロファイルを衛星のデータ (MLS および SABER) と比 較した結果、25－55 km までの各高度で MLS と 10%以内で一致していることが分かった (下図)。 ミリ波分光計による観測を維持するためには、観測装置の電力消費量を削減することが必要とな り、次のような変更を行った。(1) 極低温冷凍機と液体窒素製造装置とで 2 台の冷却水用チラーを 運転していたが、給排水系を変更し 1 台のチラーで冷却水を循環できるようにした。(2) 天候が悪 化し、 例年観測日数が著しく減少する夏季に 2 ヶ月ほど観測装置を停止し、 電力消費量を減らした。 装置自体は特に大きなトラブルはなくモニタリングは順調に進んでいる。 (3) 極域における中層大気組成変動観測 極域は磁場の構造により地球外から高エネルギー粒子が侵入できる領域であり、その影響による 大気組成変動が最も顕著に表れる領域である。太陽活動期に太陽陽子イベント (SPE) が発生すると、 10 MeV を超える高エネルギー陽子は極域の上部成層圏まで降りこむ。大規模な SPE 時には、大量 の高エネルギー陽子が中間圏－上部成層圏まで到達して窒素分子や酸素分子を電離・解離し、それ に引き続くイオン－分子反応により窒素酸化物 (NOx)、水素酸化物 (HOx) 等を増加させる。その結 果、成層圏オゾンが破壊される様子がこれまで衛星観測等により報告されてきた。 当研究所でも国立極地研究所と共同で南極昭和基地にミリ波観測装置を設置し、地上からの定点観 測を実施する計画をたて、 2012 年 1 月より一酸化窒素 (NO) とオゾンの連続的なモニタリング観測を O3 Mixing Ratio at 35 km [ppm] 12 10 8 MWR SABER MLS 6 4 14.1.1 14.7.1 15.1.1 ミリ波分光計、SABER、MLS で観測された高度 35 km におけるオゾン濃度。 2 15.7.1 1． 研究活動報告 開始した。ミリ波観測装置は大気分子の回転遷移により放射されるミリ波・サブミリ波帯の電波スペ クトルを検出する装置であり、昼夜を問わない連続観測が可能である。さらに、NO 観測時の最高時 間分解能は 3 時間で、従来の衛星観測では観測することが困難であった 1 日以内の変動を捉える事が できる。これまで 2012 年中には 197 日分、2013 年には 228 日分、2014 年には 163 日分、2015 年には 224 日分のデータを取得し、年間を通して 1 日以下の分解能で高度 75 km から 100 km 程度間の NO カラム量の時間変動の様子を観測することができた。観測されたデータの解析から、2014 年には顕著 に小さくなっていた極域冬期の NO カラム量が大きくなり夏期に小さくなるという季節変化が、2015 年には 2012、2013 年と同様に検出された。加えて、2015 年 9 月から 11 月にかけて NO カラム量が短 期間に 2 倍以上に増大するイベントが複数回観測された。この時期に太陽活動が活発であったことか ら高エネルギー粒子の降込みイベントが例年よりも多いことの影響によると考えられる。 また、2015 年から南極昭和基地での観測と同様に、北極域においても太陽活動に伴う高エネルギ ー粒子の降り込みが中層大気組成への影響を明らかにするために、北欧ノルウェー・トロムソの EISCATレーダーサイト (北緯69.6 度, 東経19.2 度) に昭和基地に設置したものと同型の小型ミリ波 観測装置を設置し、中層大気の組成変動をモニタリング観測する計画を進めている。トロムソは南 極昭和基地と磁気緯度がほぼ同じであることから、両極域での高エネルギー粒子の降り込みが地球 大気に与える影響の違い等を比較観測できるユニークな観測サイトである。2015 年 9 月にはミリ波 観測装置用のコンテナハウスを現地に輸送・設置を完了した。また 2015 年 11 月より 10 カ月間の予 定で研究スタッフが現地に滞在し、 観測環境の整備とともに現地研究者との連携を進めている。 2016 年度前半にミリ波分光観測装置を現地に輸送・設置し、試験観測を開始する予定である。その後、 両極域における同時モニタリング観測を実現する。 (4) 高分解能赤外分光観測装置による成層圏・対流圏微量成分のモニタリング 人間活動により排出される温室効果気体の大気中濃度の増加は、地球環境変動による大気組成変 動のうちで特に重要な問題であり、大気中の二酸化炭素 (CO2) やメタン (CH4) などの温室効果気 体濃度が増加することで地球温暖化を促進し、将来の地球環境と人類生活に大きな影響を与えると 引き続き警告されている。研究所においては、1996 年に母子里観測所に設置された高分解能フーリ エ変換型赤外分光器 (FTIR) による温室効果気体等の成層圏・対流圏大気組成モニタリングを継続 していたが、2012 年 10 月に太陽追尾装置の追尾機構、2014 年 9 月に真空装置に不具合により定常 観測は停止している。2015 年には真空装置の新規取り換えおよび光学フィルタの交換作業を行い、 定常観測に向けた作業を継続した。また、陸別観測所の FTIR についても 2015 年 9 月に設置台の改 ミリ波分光観測装置で観測された昭和基地上空の中間圏・下部熱圏の一酸化窒素 (NO) カラム量の日平均値 の時間変動。 3 1．研究活動報告 修と装置の再調整を行い、その後 HBr ガスセルを用いて装置関数を計測したところ装置が正常に動 作すること及び調整前の波数分解能を維持していることが確認できた。今後、光学系を追加し、国 立環境研究所が陸別観測所に設置した高分解能 FTIR との同時比較観測を行って相互検証実験を行 う。また、2014 年 1 月に陸別観測所に設置した光スペクトラムアナライザー (OSA) による二酸化 炭素吸収スペクトル試験観測を 2015 年 10 月まで継続し、2015 年中に約 90 日分のスペクトルを取 得した。今後、OSA 装置を可視分光器の設置位置に常設して定常観測を行う。 (5) ミリ波分光計用の新たな超伝導素子と性能評価システムの開発 オゾン、NO 等の大気微量分子のスペクトルを高感度で観測するためには、ミリ波帯ヘテロダイ ン受信機に使用する高性能な検出素子が不可欠である。特に観測スペクトルの輝度温度を見積もる 際に、常温および液体窒素温度で使用する基準雑音黒体からの放射を検出器に入力するが、この時 に受信機のリニアリティの善し悪しが精度を左右することが分かっている。我々は、常温黒体の強 い入力に対しても飽和度を 1 %程度に抑えることを目標として、2014 年度から国立天文台先端技術 センターと新たな超伝導薄膜素子の共同開発研究を開始した。 新たな素子では、複数の超伝導接合を直列に接続することで入力可能な電力を大きくすることに より飽和度を低減させ、検出素子のダイナミックレンジを従来よりも拡げる設計を採用した。これ までに 100 GHz 帯で試作した 5 個直列接合素子では、周波数 85 GHz から 105 GHz の範囲で受信機 雑音温度が 30 K 以下 (量子限界の 2－3 倍程度) という良好な結果を得ることができた。これを基に して、昭和基地、アタカマおよびトロムソで運用しているミリ波分光計向けに 200 GHz 帯の直列接 合素子の開発を現在行っている。 2015 年度は試作素子の製作と性能評価を行い、素子内にあるインピーダンス変換回路のシミュレ ーションソフトでの設計値と実際の素子の雑音温度周波数特性の関係を調べた。この結果、従来行 われていた等価電気回路設計のみでは、 素子の周波数特性が大幅にシフトしてしまうことが分かり、 超伝導薄膜の詳細な物理構造を基に電磁界解析シミュレーターを用いた解析を併用することが、高 周波帯の超伝導素子の設計において重要であることを明らかにした。さらに、このような直列接合 素子のリニアリティを精確に評価できる測定システムも新たに実験室に構築中である。 200 GHz 帯試作超伝導素子の Feed Point 付近の電子顕微鏡写真 200 GHz 帯試作超伝導素子の Feed Point 付近の電子顕微鏡写真。 4 1． 研究活動報告 2．対流圏大気環境に関する観測的研究および室内実験研究 (1) 南極昭和基地における二酸化炭素およびオゾンの鉛直分布の気球観測 CO2 は、地球温暖化に対し最大の寄与を持つ温室効果気体であり、その放出や吸収、大気輸送過 程を理解することは重要である。大気圏環境部門では、高度 10 km 程度までの CO2 濃度を観測可能 な小型気球搭載計測装置 (CO2 ゾンデ) の開発を行ってきた。CO2 濃度の鉛直分布を測定することで、 CO2 の放出・吸収および空気塊の輸送に関する情報が得られると期待される。 また、 オゾン (O3) は、 温室効果を有するのに加え、様々な大気化学反応過程に関与することで、大気環境の変動に重要な 影響を及ぼしている。そこで、CO2 と O3 の鉛直分布計測を組み合わせることで、大気輸送過程や化 学反応過程に関する詳細な情報を得ることを目的として、南極・昭和基地 において、CO2 およびオ ゾンの鉛直分布観測を実施した。観測は、2014 年 6 月 11 日 (極夜期) および 2014 年 10 月 22 日 (春 先) に行い、CO2 ゾンデの放球時間は、それぞれの日で 11 時 16 分および 10 時 13 分、O3 ゾンデの 放球時間はいずれの日も 14 時 30 分であった。 南極昭和基地には近傍に人為的な CO2 の放出源がないため、都市近郊における観測に比べて、高 度による CO2 濃度の変化は小さかったが、各高度で観測された気塊の起源の違いにより、CO2 濃度 の変動が観測された。図に 10 月 22 日に得られた CO2 および O3 濃度の鉛直分布を示した。気象デ ータ (気温および相対湿度) をもとに分割した各層の空気塊について、後方流跡線解析を実施した。 その結果、高度 2.2－4.0 km および 6.0－8.5 km の層の気塊は、南大洋上を通過後、上空へ輸送された 気塊であることが示唆された。これらの層においては、CO2 と O3 のいずれの濃度も低い傾向がみら れたことから、海洋への CO2 の吸収および、海洋起源の臭素などのハロゲンとの光化学反応サイク ルによるオゾン破壊の影響を受けた気塊が昭和基地上空で観測されたと推察された。一方、対流圏 界面付近 (高度 9 km 付近の○印) において高濃度 CO2 が観測された。全球雲解像モデル NICAM や 低緯・中緯度域における航空機観測により、赤道域の強い対流によって、北半球の影響を受けた CO2 濃度の高い空気塊が上空へ輸送され、対流圏界面付近を通って南半球の極域に輸送される可能性が 指摘されており、本研究の結果は、それを支持するものであると考えられる。以上のように、CO2 と O3 の鉛直分布を観測することで、南半球・極域における大気輸送や CO2 の消失、O3 の大気化学 反応過程に関する知見を得ることができた。 2014 年 10 月 22 日に小型気球を用いて観測した南極・昭和基地上空の CO2 および O3 濃度の鉛直分布。 5 1．研究活動報告 (2) インド水田地帯におけるオープンパスセンサによる大気メタン濃度の連続観測 CH4 は重要な温室効果ガスの一つであるが、湿地・水田・家畜・化石燃料等と発生源が多く地域 差・季節変動に不明な点が多いため、濃度変動や各発生源の寄与に関する情報を得ることは重要で ある。近年、衛星観測により、インド北部の水田地域が、重要な CH4 放出源になっている可能性が 指摘されているが、インフラ整備などの問題からインド北部における CH4 のその場観測はほとんど 実施されていないのが現状である。フラスコに空気を採取して、実験室に持ち帰り分析する方法で は、測定頻度が限られる問題がある。また、高価で精密な CH4 連続観測装置を用いるためには、安 定な電力や温度管理が可能な観測施設が必要となるが、発展途上国の水田地帯では、不安点な電力 供給で 1 日に数時間程しか通じないことも多い。また、埃・降雨・虫・小動物などによる装置の被 害や保安上の問題も考える必要がある。 そこで、 農村地や遠隔地といった環境でも使えるような CH4 の連続測定システムを開発した。 メタンガスの検出には安価で小型なアンリツ社製 LaserMethane を用いた。この装置は近赤外レー ザーダイオードによる波長変調分光法を用いたオープンパス分光装置であり、高感度・高選択的に CH4 濃度を決定できる。装置を安定に作動させるため電力供給・リモートコントロールなどのデバ イスを独自に開発することで電力供給の少ない遠隔地での連続観測を可能にした (下左図および裏 表紙)。本装置をインド・デリー郊外の農村 (Sonepat, Haryana) の納屋に設置し、2014 年冬より観測 を開始した。ここでは、本装置による測定に加えて、週に 1 回程度の頻度で、国立環境研究所によ るフラスコサンプリングも行われており、 ガラスフラスコに加圧採取したサンプルを日本に輸送し、 ガスクロマトグラフィー分析装置により CH4 濃度が測定されている。下右図に、2015 年 6 月 7 日か ら 9 日に観測された CH4 濃度の時間変化を示した。安定境界層が形成し、地上から放出された CH4 が地上付近に滞留したことで、夜間から朝方にかけて、高濃度の CH4 が観測されたと考えられる。 また、通年観測の結果、CH4 濃度は、モンスーン期である 7－9 月および冬季に高いことが分かった。 モンスーン期には、稲作に伴い水田から多くの CH4 が放出されていることが示唆された。 左： オープンパスセンサを用いた実大気メタン濃度計測システムの外観。 右： インドの水田地帯 Sonepad における 2015 年 6 月 7 日から 9 日のメタン濃度の時間変化。 6 1． 研究活動報告 (3) 酸化過程がイソプレン起源の二次有機エアロゾルの光学特性に及ぼす影響の室内実験研究 イソプレンは大気中への放出量が最も多い植物起源の非メタン炭化水素であり、二次有機エアロ ゾル (SOA) の重要な前駆気体である。SOA は太陽光を光散乱もしくは光吸収し、放射収支や光化 学反応過程に影響を及ぼすことから、イソプレン起源 SOA の光学特性の理解は重要である。イソ プレンは大気中で、昼間は主にヒドロキシルラジカル (OH)、夜間は主に硝酸ラジカル (NO3) によ り酸化されると考えられるが、相対湿度や窒素酸化物濃度が低い場合など、環境によっては O3 によ る酸化も寄与を持ちうる。また、硫酸などの酸性のシード粒子が存在すると、酸触媒反応が進み、 SOA の生成収率が大幅に増加する可能性が指摘されている。生成する SOA の含有化学成分は、酸 化過程により異なるため、その光学特性も酸化過程によって変化すると考えられる。最近、我々は、 窒素酸化物存在下におけるイソプレンの光酸化反応で生成する SOA の複素屈折率を報告したが、 酸化過程の違いが光学特性に及ぼす影響について調べた例はなかった。そこで今回、室内実験によ り、様々な酸化過程によりイソプレン起源 SOA を生成し、その複素屈折率について調べた。 実験では、国立環境研究所の 6 m3 のチャンバー内に、イソプレンを導入し、1) OH 捕捉剤なしの 条件下での O3 添加 (イソプレンは主に OH により酸化)、 2) OH 捕捉剤ありの条件下での O3 添加 (イ ソプレンは主に O3 により酸化)、もしくは、3) NO2 および O3 を添加 (イソプレンは主に NO3 により 酸化) により SOA を生成した。また、酸性シード粒子の影響について調べるため、二酸化硫黄 (SO2) の有無、それぞれの条件で SOA を生成した。SOA の波長 375, 405, 532, 781 nm における吸収および 散乱 (532 nm は消散) 係数を、光音響分光装置およびキャビティリングダウン分光装置で測定した。 また、SOA の化学成分および粒径分布を、エアロゾル質量分析計および走査型移動度粒径測定器で 測定した。得られた光学特性の粒径依存性を、Mie 散乱理論と比較することにより、実験データを 最もよく再現する複素屈折率の実部および虚部を決定した。その結果、実部は、下左図に示したよ うに、短波長ほど大きく、酸化過程の違いによる差は波長依存性と同程度であった。光吸収に対応 する虚部については、下右図に示したように、SO2 存在下で、イソプレンが主に OH により酸化さ れる場合に有意な値となり、375 nm で 0.011 であることが判明した。一方、主に O3 により酸化され る場合の虚部は、OH 酸化の場合の 1/4 程度であり、NO3 により酸化される場合には、有意な虚部を 持たなかった。SO2 が存在しない条件下では、いずれの場合にも生成した SOA は光吸収性を持たな かった。本研究の結果、イソプレン起源 SOA の放射影響を推定するためには、酸化過程の違いや 酸性粒子の存在の有無による光学特性の違いを考慮する必要があることが示唆された。 様々な酸化反応過程により生成したイソプレン起源 SOA の複素屈折率の実部 (左) および 虚部 (右) の波長依存性 (中塗り記号：SO2 有り、白抜き記号：SO2 無し)。 7 1．研究活動報告 (4) 能登半島珠洲における東アジアから輸送された黒色炭素粒子の混合状態と光吸収特性の観測 ブラックカーボン (BC)(もしくはスス) 粒子は、大気中の主要な光吸収性物質であり、その大気 加熱効果は地球の放射収支に正の影響を強く及ぼすとされている。BC は硫酸塩や有機物などで被 覆されると、被覆物がレンズとして働き光吸収量が増すと考えられている (レンズ効果)。一方、実 際のススを含む粒子の形状は複雑であり、従来のコア・シェル構造の形態の仮定では、レンズ効果 を過大評価し得ることが指摘されている。東アジアは世界で最も BC の排出量の大きな地域の一つ であるが、その下流域におけるレンズ効果の観測例はほとんどなかった。そこで、アジア大陸から 排出されたのち、aging が進んだ BC 含有粒子を観測するため、能登半島先端にある珠洲市で春季に 観測を行い、エアロゾル粒子の光吸収係数のオンライン測定と電子顕微鏡試料の解析から、BC の 被覆による光吸収係数の増大と個別粒子の形状・組成・混合状態との関係を調べた。 観測は 2013 年 4 月 17 日から 5 月 14 日に金沢大学・能登スーパーサイト (NOTOGRO) で実 施した。エアロゾルの波長 405, 532, 781 nm における光散乱・吸収係数を三波長光音響分光装置 (PASS-3) で測定した。試料大気は、サイクロンに通して 2.5 ミクロン以上の粗大粒子を除去し、 拡散ドライヤーを用いて乾燥させた後、室温のバイパスライン、300C に加熱したステンレス管、 400C に加熱したステンレス管の 3 経路のいずれかを 10 分毎に通過させ、PASS-3 に導入した。 また、海洋研究開発機構のグループがレーザー誘起白熱計測装置 (SP2) により BC 質量濃度と厚 い被覆の有無を測定した。さらに、電子顕微鏡観察用の試料をインパクターでコロジオン膜上に 採取し、気象研究所の透過型電子顕微鏡 (TEM) およびエネルギー分散型 X 線分光装置を用いて、 個別粒子形態および含有元素を調べた。781 nm では OC による光吸収の寄与がないと仮定し、室 温と 300 (400)C の光吸収係数の比から見積もったレンズ効果による光吸収の増加率は、期間平均 で 22 (23)%であった。特に、中国の都市部から長距離輸送された気塊を観測した際に、レンズ効 果の寄与が大きく、40－50%程度の光吸収の増大が観測された (C および D、下左図および下右表)。 この際に採取した TEM 試料では、ススの多くは球に近い形状の硫酸塩に十分被覆された内部混 合粒子として観察された (下右表)。また、SP2 による測定結果においても厚く被覆された BC の 割合が増加した。本研究により、レンズ効果の大小は、BC 含有粒子の混合状態と形態により変化 することが確認された。本研究の結果は、BC の排出源の下流域において BC 含有粒子の放射強制 力を推定する上で、有益な情報となると考えられる。 Sample A B C D Date 6 May 10 May 13 May 14 May Start time 09:10 10:09 16:00 08:29 Eabs(300C) 1.250.37 1.130.49 1.440.23 1.420.18 Eabs(400C) 1.260.29 1.240.60 1.580.20 1.520.19 Fcoat(<0.6 m) 0.62 0.55 1.00 0.95 Fcoat(>0.6 m) 0.30 0.39 0.83 0.90 左： 後方流跡線解析により推定された TEM 分析用サンプリング期間 A－D に観測地点上空 500 m に到達 した気塊の 72 時間前までの経路。 右： 期間 A－D におけるレンズ効果による波長 781 nm における BC の光吸収増加率 Eabs (室温時と加熱時 の吸収係数の比) と、TEM 分析により決定した直径 0.6 ミクロン以下もしくは 0.6 ミクロン以上のスス含 有粒子中の被覆されたスス粒子の割合 Fcoat 。 8 1． 研究活動報告 電磁気圏環境(第２部門) 下層大気から伝搬してくる大気波動は、超高層大気内でエネルギーと運動量を放出しな がら熱圏・電離圏まで侵入し、中間圏・熱圏・電離圏の大気・プラズマダイナミクスを支 配している。一方、太陽風から地球磁気圏・電離圏に流入してくるプラズマとエネルギー は、地球周辺の宇宙空間 (ジオスペース：Geospace) でのプラズマの力学変動を支配し、 極域のオーロラ発光や超高層大気の擾乱を引き起こす。電磁気圏環境部門では、国内外に おける電波・光技術を用いた観測機器、および飛翔体搭載機器を基にしてこれらの変動現 象を研究してきた。北極域では、欧州非干渉散乱 (European Incoherent Scatter：EISCAT) レ ーダーや大型短波レーダー群、高感度分光観測機器を用いた観測研究を行っている。中低 緯度では、高感度分光観測機器、GPS 衛星電波受信機、短波レーダーを用いた観測から中 間圏・熱圏・電離圏の構造や力学変動に関する成果が出ている。また、人工衛星による宇 宙空間プラズマの直接観測データやオーロラ撮像データの解析と、今後の探査機計画に向 けた搭載用機器開発・地上実験設備の構築が進んでいる。 １．高緯度地域におけるオーロラと電磁場の観測 カナダの極冠域にあるレゾリュートベイ、サブオーロラ帯のアサバスカ観測点、ノルウェー のトロムソ観測点やロシア極東域では、オーロラ・大気光や VLF/ELF/ULF 波動の定常観測を継 続している。2015 年度には、サブオーロラ帯の ELF/VLF 波動や Pc1 地磁気脈動を統計的に解析 して、その発生特性の地方時依存性や地磁気活動度依存性などを明らかにするとともに、Pc1 地磁気脈動が異なる周波数の混合によるうなりで発生している可能性を指摘した。また、RBSP 衛星と地上観測で同じ ELF/VLF 帯のコーラス波動を同定し、その時間差からこの波動の伝搬特 性を明らかにするなどの成果が得られた。 ２．大気光の分光イメージング観測による中間圏・熱圏・電離圏の研究 高度 80－350 km の夜間大気光を通して、この高さの大気光の輝度分布、風速、温度を計 測することができる超高層大気イメージングシステム (OMTIs) を開発・運用し、中間圏・ 熱圏・電離圏を含む超高層大気・プラズマの力学変動を調べてきた。OMTIs はファブリ・ カナダ・アサバスカ (左) と RBSP 衛星 (右) で同時に観測された ELF/VLF 帯の QP エミッションと呼ば れる電磁波動のスペクトル。2013 年 2 月 25 日 13:00 から 1 分間のデータ。まったく同じ特徴を持つ波動 が 2－3 秒の時間差 (カナダの方が早い) を持って観測されている。 9 1．研究活動報告 ペロー干渉計 (FPI) 5 台、全天カメラ 13 台、掃天フォトメータ 3 台、分光温度フォトメー タ 4 台で構成されている。2015 年度は、滋賀県信楽町 (京都大学信楽 MU 観測所)、北海 道陸別観測所、鹿児島県佐多岬 (鹿児島観測所)、沖縄県石垣島、チェンマイ (タイ)、ダー ウィン (オーストラリア)、コトタバン (インドネシア)、レゾリュートベイ、アサバスカ (カ ナダ)、パラツンカ、マガダン (ロシア極東域)、トロムソ EISCAT サイト (ノルウェー) 、 で定常運用を継続するとともに、ナイジェリアのアブジャで、アフリカ赤道域初の大気光 撮像観測を開始した。一方、2013 年 3 月から継続してきたハワイ (アメリカ) での定常観 測は、2016 年 2 月に終了した。これらの国際共同観測により、プラズマバブルの消失の様 子や日本上空の中間圏重力波の長期変動などに関する成果が得られた。 ３．東南アジア域での超高層大気研究 インドネシアのスマトラ島コトタバンに設置されている京都大学赤道大気レーダー (EAR) サイ トにおいて、GNSS 受信機、全天カメラ、磁力計、および FPI による超高層大気の観測を行ってい る。太陽活動極小期にあたる 2010 年 7 月 9 日と 13 日の真夜中付近において、EAR によって F 領域 沿磁力線不規則構造 (FAI) が観測された。同時に観測された 630 nm 大気光の全天画像と比較する ことにより、真夜中過ぎに発生する FAI がプラズマバブルに伴うものだけでなく、中規模伝搬性電 離圏擾乱 (Medium-Scale Traveling Ionospheric Disturbance：MSTID) に起因するものもあることが示 された。また、インドネシアに設置された GNSS 受信機のデータを解析することにより、観測点か ら西方にある衛星からの電波の方が東方よりもシンチレーションが起こりやすいことを明らかにし た。これは、プラズマバブルが高高度ほど西方向に傾いているため、西方向にある衛星の電波はプ ラズマバブルの中をより長距離通過するためと考えられる。また、この傾向は、秋よりも春に顕著 に見られることを明らかにした。 ４．GPS 観測による電離圏擾乱の研究 アラスカと北欧に存在する GPS 受信機網から得られたデータを用いて作成した全電子数 (Total Electron content：TEC) 変動の水平二次元分図を調べ、2012 年のアラスカ上空および 2008 年の北欧 上空における MSTID の発生頻度、伝搬方向、周期、水平波長および水平位相速度に関する統計的 な性質を明らかにした。この結果、観測された MSTID は、(1)アラスカと北欧における冬季の昼間、 (2)北欧における夏季の夜間、(3)アラスカにおける冬季の昼間から日没付近にかけて、の 3 種類に分 類できることが明らかになった。このうち(1)と(2)に分類される MSTID は、発生頻度の季節・地方 時変化や伝搬方向の統計的な性質が、中緯度域における MSTID と一致している。一方、(3)に分類 される MSTID は、中緯度域のものとは異なる性質をもって持っており、大気重力波によるものと 考えられる。大気重力波の励起源を調べるため、大気重力波のレイトレーシングを行った結果、対 流圏で励起された大気重力波が電離圏高度まで伝搬可能であることが示された。 ５．月周辺のプラズマ環境に関する研究 信楽に設置した全天カメラの撮像データを用い、月のナトリウムテイルの生成メカニズムの研究を 行った。生成メカニズムとしては、太陽風スパッタリング、光脱離、ダスト・隕石等の衝突、熱脱離 などが挙げられているが、確定はしていない。我々は、新月の時に天球上において月と反対側の場所 にナトリウムの発光がみられることを利用し、この発光強度と太陽風強度などのパラメタを比較した。 10 1． 研究活動報告 信楽の全天カメラで観測された月のナトリウムテイルの発光。 その結果、太陽風の密度・速度、太陽活動度などとは特に相関が見られなかった。また、太陽風密度が 特に高い事例であっても明らかな増光は見られなかった。このことは、太陽風スパッタリングは月のナ トリウム外圏大気の生成の主要因ではないこと示している。なお、本研究では 16 年間にわたる観測デ ータを用いたが、このような長期の月ナトリウムテイルの観測は世界的にも本研究が初めてである。 ６．大型短波レーダーおよび関連観測装置による研究 それぞれ 2006 年 12 月と 2014 年 10 月に連続観測を開始した SuperDARN 北海道-陸別第一・第二短 波レーダー、別名 SuperDARN HOP (HOkkaido Pair of) radars システムは、従来の SuperDARN レーダー よりも低緯度側に位置するため、高・中緯度の電離圏・熱圏の結合過程を解明することができる。第 一短波レーダーの観測開始後約 9 年が経過し、磁気圏から電離圏・熱圏および上部中間圏にわたる領 域および領域間結合の研究で着実に成果を上げている。2015 年度はサブオーロラ帯高速流の特性、伝 搬性電離圏擾乱の統計特性等を明らかにした。2015 年 3 月、2015 年 12 月等に発生した低緯度オーロ ラに関連した電離圏対流の特性に関する研究も進行中である。さらには、レーダーサイトに設置した デジタルカメラを用いた連続観測により 6 月 21 日の早朝に日本で初めてとなる夜光雲の撮影に成功 した (北海道の他の数地点においても同時観測に成功している)。デジタルカメラによる観測は 2010 北海道-陸別第一短波レーダーサイトに設置したデジタルカメラにより観測した低緯度オーロラ (左) お よび夜光雲 (右) の画像。 11 1．研究活動報告 年 6 月からほぼ連続して行われているが、北アメリカ等の類似した緯度域で夜光雲が時々観測されて きたのに比較して、なぜ 5 年間観測できなかったかについては現在検討中である。 ７．観測データのアーカイブ 磁気圏・電離圏の研究に関連した取得データはデータベース化し、ウェブページで公開して共同利 用・共同研究に供している。データベースと Web サイトは下記の通り。 データベース名 Web サイト 超高層大気イメージングシステム http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/omti/ http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/QL-S4/ http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/vhfr/ http://cicr.isee.nagoya-u.ac.jp/hokkaido/ http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/mm210/ http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/magne/ http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/vlf/ GPS シンチレーション VHF (30.8 MHz) レーダー 北海道-陸別大型短波レーダー 210 度磁気子午面地磁気データ STEL 磁力計ネットワークデータ STEL VLF/ELF データ ８．EISCAT レーダーを中心とした北欧拠点観測 北欧にて EISCAT レーダーを中心に、複数の観測装置による電離圏・熱圏・中間圏の観測研究を 実施している。太陽風－磁気圏－電離圏－熱圏－中間圏相互作用の理解をさらに進めるため、複数 の光学・電波観測装置を、EISCAT レーダートロムソ観測所 (北緯 69.6 度、東経 19.2 度) を中心と したスカンジナビア半島北部に集約し、拠点観測を実施している。2015 年度、ファブリ・ペロー干 渉計、多波長全天カメラ、3 波長フォトメータ、プロトン全天カメラなどの光学観測装置は、冬期 に自動定常観測を実施した。同時に、EISCAT レーダーを用いた共同利用・共同研究を国立極地研 究所と連携して実施した。2015 年度は 13 件の EISCAT 特別実験が採択され、うち 12 件 (約 210 時 間) を国立極地研究所と連携協力して実施した。また、EISCAT_3D 計画を極地研究所と連携して推 進した。2015 年 5 月に開催された日本地球惑星科学連合 (JpGU) 講演会においては、EISCAT_3D 計画が関係する国際セッション「Study of coupling processes in Sun-Earth system with large radars and large-area observations」を京都大学生存圏研究所および国立極地研究所の共同研究者と共に企画・開 催し、EISCAT 協会本部やフィンランドの研究者と日本のユーザーコミュニティとの交流を図り、 実現に向けて議論を行なった。EISCAT 研究集会を 2016 年 3 月に名古屋大学にて開催した。 ９．トロムソナトリウムライダーを用いた極域下部熱圏・中間圏変動の研究 2015 年 11 月上旬から 2014 年 3 月上旬にかけて、暗夜期間にほぼ連続してライダー観測を実施し た。この 2015 年シーズンにおいては、大気温度、風速、ナトリウム密度の 5 方向観測を行い、約 400 時間の大気温度・風速・ナトリウム密度データを取得した。また、成層圏温度を高精度で取得 するために、 すべての望遠鏡を鉛直に向けるモードで観測を実施し、 約 30 時間のデータを取得した。 さらに、高時間分解能でデータ取得を可能にするためにシステム改善を行い、最速 0.2 秒値のデー タ取得を実現した。オーロラ活動が活発な 2012 年 1 月 22 日にナトリウムライダーで観測されたス ポラディックナトリウム層 (SSL) の生成機構について研究した。 12 1． 研究活動報告 (a) 2012 年 1 月 22 日にナトリウムライダーで観測されたスポラディックナトリウム層 (SSL) の高度変動、 お よび EISCAT レーダーにより観測されたスポラディック E 層の高度変動。EISCAT の position 1, 2, 3 は、それ ぞれ、南 (Az=186˚, El=70˚)、鉛直、東(Az=98˚, El=70˚) に対応する。(b)対応する密度の時間変動 (Takahashi et al., 2015)。 この SSL は 21:18 UT から 18 分間観測され、最大ナトリウム密度およびその高度は、それぞれ 1.9 ×1010 m-3、93 km であった。20:00－23:00 UT において、EISCAT UHF レーダーによってスポラディ ック E(Es) 層が観測された。Es 層は SSL 発生時間帯、SSL と同じ高度に位置していた。Es 層は、 SSL 生成の主要機構と考えられている。しかし、Es 層内に存在するナトリウムイオン密度の最大値 を見積り、そのナトリウムイオンがすべてナトリウム原子に変換されたと仮定しても、SSL のナト リウム密度の 21%にしか達しないことを明らかにした。ナトリウム原子層上部に存在するナトリウ ムイオン密度の高度分布を過去の論文の値を用いて仮定し、観測された電場による下方輸送と化学 反応によるナトリウム原子の生成・消滅の数値解析を行った。本事例では、SSL のナトリウム原子 密度の 88%を説明できることが分かった。 これらのことから、 SSL のナトリウム原子の供給源が SSL よりも高い高度に存在していたナトリウムイオン層であり、観測された南西向きの強い電場が SSL の生成に支配的な役割を果たしたことを、ライダーとレーダーを組み合わせた総合的な観測データ に基づいて世界で初めて定量的に示した。 １０．極限時間分解能観測によるオーロラ最高速変動現象の解明 脈動オーロラは数ミリ秒から数百ミリ秒の時間変動を内包しつつ、数秒から数十秒で準周期的に明滅 する。このオーロラ現象の生成機構を理解するために、地上からの光学・EISCAT レーダー観測、ロケ ット実験、ERG 衛星を用いた観測の全てにおいて「世界最高の時間分解能」の観測を実現し、データ駆 動型数値シミュレーションとの戦略的な融合を行うための環境整備を科学研究費補助金 (基盤 S：代表 藤井良一教授) を用いて行った。2015 年度は 100 Hz オーロラ撮像を可能とするEMCCD カメラ開発と その設置候補地の現地調査、ロケット実験実施に向けた協力関係機関との調整などを進めた。 １１．高エネルギーオーロラ電子降り込みによる超高層大気・中層大気変動の解明に向けた国際共同研究 宇宙起源の高エネルギー電子降下 (Energetic Electron Precipitation, EEP) による超高層大気運動や 大気微量成分 (オゾン等) の変動は太陽風と地球大気との結合、複合過程を介した気象への影響と いう観点から近年特に着目されている。我々は国際研究チーム (日本・フィンランド・ニュージー 13 1．研究活動報告 左： EMCCD 高速撮像カメラを設置する候補 4 地点とそこからの全天カメラの視野。 右： トロムソで撮影されたオーロラの例。このようなオーロラが発生している時には高エネルギー電子降下 (EEP) を伴うことが多く、下部中間圏から上部成層圏を電離する数百 keV の電子が磁気圏から降り込んでいる。 ランド・イギリス・ノルウェー・アメリカ) を結成し、EEP 発生時における低高度電離、熱圏風速 変動、オーロラの時間変動・空間分布の特性、磁気圏のプラズマ波動特性、大気組成比変動の推定 など、EEP の成因から結果に至る物理現象を解明すべく地上・衛星・シミュレーションを組み合わ せた統合研究活動を行った。2015 年度は計 3 回の研究打合せを開催し (6 月／日本、12 月／フィン ランド、3 月／アメリカ)、観測・シミュレーション結果を精査することで、重点的に解析すべきイ ベントの選出と観測計画の立案を行った。 １２．EISCAT レーダーおよび光学観測装置のデータベース整備とその公開 EISCAT レーダートロムソ観測所に設置されている光学観測装置で得られたデータを共同利用者 へ提供するため、それらの解析データおよびサマリープロットをインターネットで公開している (http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/~eiscat/data/EISCAT.html)。EISCAT レーダーデータは、トロムソ UHF・ VHF レーダーやロングイアビンの ESR 32 m/42 m レーダーが観測したプラズマ温度や密度などの 1 次物理量に加え、電離圏電場や電気伝導度などの 2 次物理量を複数の時間分解能で再解析しデータ ベース化している。また、ナトリウムライダー、トロムソ MF レーダー、ベアアイランド流星レー ダーのサマリープロットも公開している。 １３．地球・惑星超高層大気の直接観測に向けた中性粒子質量分析器ANA の開発環境の整備と較正実験 これまで、大気循環、大気加熱、大気散逸等の諸現象の理解に向けて、地球・惑星超高層大気領域 における中性粒子の観測が実施されてきた。これらのダイナミクスのより詳細な研究には探査機を用 いた「その場」観測が必要である。当研究室では高周波電場を利用したベネット型中性粒子質量分 析器 (ANA) を新たに開発しており、粒子種毎の風速・温度・密度を得るための 2 次元速度分布の 取得を試みている。ANA は粒子の入射口、中性粒子電離部、質量分析用の初期加速部および高周波 電場ステージ、粒子検出部から成るが、現在は質量分析部の較正実験に取り組んでいる。ANA の較 正実験には当研究室が開発・運用を行っている超熱的エネルギーイオンビームラインを用いており、 真空槽内に設置された ANA 試作機に対してイオンを照射して較正を行っている。今年度は Ar+ (40 14 1． 研究活動報告 真空槽内に設置された ANA 試作機の様子と CO2+ を用いたシミュレーション、および較正実験において検出され た CO2+の 2 次元位置分布図。 amu) および CO2+ (44 amu) の質量分析実験を実施し、CO2+の照射による初期実験データは取得出 来た一方で、Ar+の実験データを十分に取得することは出来なかった。これは安定して超熱的エネル ギーでイオンを照射することの難しさや、ANA 試作機の感度の低さに起因している。 １４． TOF 型超熱的イオン質量分析器の設計および炭素薄膜通過時のイオン特性計測に関する研究 金星や火星に代表される非磁化惑星近傍のイオンの3 次元速度分布を計測することを目的に、探査機搭載 用TOF (Time of Flight) 型イオン質量分析器の基礎設計が行われている。今年度の研究では、従来高分解能で 速度分布関数が計測されてきたイオン種 (H+やHe+) に加えて、比較的重いイオン種 (CO+やCO2+) の速度分 布も高分解能で計測することができる超熱的イオン質量分析器 (STIMS) の設計が行われた。STIMS はトッ プハット型静電エネルギー分析部と、粒子加速部、TOF 分析部から構成されている。粒子軌道計算ソフトに よるシミュレーションを行い、超熱的イオン質量分析器の性能評価を行った。現状のシミュレーションでは、 炭素薄膜の諸特性の一部 (エネルギー損失、角度散乱) を考慮した場合にはΔM/M=10%の質量分解能を実現 できることが確認された。より現実に沿った装置設計を行うために、TOF 分析部で使用される炭素薄膜の諸 特性 (エネルギー損失、角度散乱、電荷交換反応、解離反応) を評価するための炭素薄膜実験装置の製作が 行われた。現在、構築された実験環境を用いて炭素薄膜の特性実験が進められている。 設計した STIMS の概念図 (左) および、STIMS 内の粒子軌道 (中) と M=40,44 の TOF (右) のシミュレ ーション結果。 15 1．研究活動報告 れいめい衛星が高時間分解能で捉えた，エネルギー電子のピッチ角分布 (上段) とオーロラ微細構造 (下段) の同時観測例。オーロラ画像中の白丸は衛星のフットプリントを示す。 １５．構造化するオンセットアーク中におけるオーロラ電子加速の微細構造 れいめい衛星によるオーロラ画像と粒子の高時間分解能同時観測により、構造化するサブストーム オンセットアーク中の微細なオーロラ加速構造を初めて明らかにした。れいめい衛星がオンセットア ークを横切る約数秒間に、アークに沿って伝搬する微細なオーロラ渦構造を光学観測によって捉えた。 明るく輝く渦構造の明部とその周囲の暗部において、起源となる降下電子のエネルギースペクトルや ピッチ角構造の差異を調べた。その結果、周囲の暗部は磁力線沿いでエネルギー時間分散構造を持つ オーロラ電子が、一方中心の明部は広いピッチ角を持ち単一エネルギーを持つオーロラ電子が主たる 役割を担っていることが分かった。これは，れいめい衛星の強みである光と粒子の同時観測によって、 オーロラ爆発直前のアークの発達に伴うオーロラ加速機構をより詳細に理解できることを示す好例 である。当研究の成果は、アメリカ地球物理連合学会誌 Geophysical Research Letters に掲載された。 １６． れいめい衛星観測における極域電離圏イオン垂直加熱現象とオーロラ電子・沿磁力線電流との関係 れいめい衛星による極域電離圏での直接計測データを用いて、プラズマ波動との相互作用により磁力線 に垂直方向に加速されるイオン分布の諸特性を調査した。れいめい衛星データを踏査したところ、高フラ ックス・高エネルギーとなる垂直イオン加速現象 (TIA) がオーロラオーバルの極側境界で頻繁に観測され る一方、オーロラアークの成因であり上向きの沿磁力線電流の領域に対応する、非常に発達したInverted-V タイプの電子降下がある場合、TIA の最高エネルギーが 100 eV に達する場合は少ない事が判明した。オ ーロラ電子のInverted-V 構造の内外でのTIA と沿磁力線電流分布を比べた場合、強強度で高エネルギーの TIA は、大規模なInverted-V 電子構造やオーロラ分布を低緯度側に持ち、その極側の強い下向き沿磁力線 電流領域で発生する傾向にある。これらの関係は、Inverted-V 現象などの高フラックス・高エネルギーの 電子降下が、高フラックス・高エネルギーの TIA には不向きな生成環境であることを示している。また、 明瞭な電子分布がいつも強強度・高エネルギーのTIA を伴っているわけではないが、アルベン波加速電子 の様な沿磁力線方向の電子フラックスや沿磁力線電流による電離圏へのエネルギー注入の時間変動が電 離圏イオンの高エネルギー化とフラックスに影響を及ぼしている事も示唆された。 16 1． 研究活動報告 太陽圏環境(第３部門) 太陽圏は、太陽から吹き出したプラズマや磁場に満たされた銀河空間に浮かぶ巨大な泡のようなも のである。地球はこの中で生まれ、進化してきた。我々は、この地球を抱く太陽圏環境の中で起きて いる諸物理過程の研究を行い、太陽圏環境構築のシナリオの解明を試みている。そのために、太陽コ ロナの爆発現象に伴って放出される高エネルギー中性子や荷電粒子、そして定常太陽風やコロナ物質 放出現象によるプラズマ流などを、独自の装置を開発することで広範なエネルギーと空間スケールに わたって観測し、その加速機構や伝搬機構の解明に取り組んでいる。また、数年から数千年という様々 なタイムスケールでの太陽活動と太陽圏の歴史の研究も行っている。さらに、我々の太陽圏をよりよ く知るために、太陽以外の天体で起きている類似の現象との比較研究、太陽系以外の惑星系の探索、 太陽系を包む宇宙空間を満たす暗黒物質や超高エネルギー宇宙線の研究も実施している。 １．惑星間空間シンチレーション （IPS） システムを用いた太陽風観測 当研究所では 1980 年代より惑星間空間シンチレーション (IPS) の多地点システムを用いて太陽風の 遠隔測定を行ってきた。得られた IPS データを Tomography 法で解析することで、太陽風速度および密 度ゆらぎの全球的な分布を精度よく決定することができる。特に高緯度の太陽風は目下、飛翔体観測が 行われていないため、IPS 観測は貴重な情報を提供している。現在運用している IPS 多地点システムは、 豊川、富士、木曽に設置された 3 つの大型アンテナより成る。豊川アンテナ (太陽圏イメージング装置 SWIFT) は 3 つのアンテナ中、最も大型・高感度であり、2008 年から観測を開始し、毎日稼働している。 また、富士、木曽アンテナは 2013－2014 年に低雑音増幅器が更新され、感度が向上した。これら 2 つの アンテナは、山間部に設置されているため、冬期間は雪のため運用を中止する。2014－2015 年の冬期に 富士・木曽アンテナは積雪によって被害を受けた。この復旧作業が2015 年 4－5 月に実施されている。3 つのアンテナが利用可能になった同年 5 月 26 日から山間部に雪が積もり始めた 11 月 30 日まで、多地 点 IPS システムによる太陽風速度データが取得された。この期間中に制御ケーブルの障害などによる観 測中断があったが、例年並みの数の太陽風速度データが得られている。一方、太陽風密度ゆらぎのデー タは豊川アンテナの観測から求められるため、1 年を通じて利用可能である。取得した IPS データは当 研究所の ftp サーバを介して即時的に公開し、様々な国際共同研究プロジェクト (以下参照) に利用され た。また、IPS 観測データを交換するための共通フォーマット IPSCDF 型式のファイルも ftp サーバ上で 公開している。 今年10 月メキシコ・モレリアで開催されたIPS ワークショップにてIPSCDF Version 1 (V1) が合意されたため、当研究所のファイル形式も IPSCDF V1 へ変更されている。 ２．サイクル 24 太陽極大期における太陽風構造の南北非対称性 過去 100 年で最も不活発なサイクル 24 は現在、極大期を過ぎて下降期に入った。我々の IPS 観測 からもサイクル 24 の極大－下降期における太陽風構造の変化を明瞭に見ることができる。 その変化 とは極域における高速な太陽風の出現である。この極域高速風は南北で非常に異なる分布をしてい ることが、我々の IPS 観測から分かった。このような極域高速風の南北非対称性は過去の極大期に も観測されている。しかし、今サイクルにおける南北非対称性は過去に見られたものに比べ、より 長期間にわたって存在していることが特徴である。極域高速風の南北非対称性を生む原因は、太陽 磁場にあると考えられる。そこで、Wilcox 太陽観測所の磁場データと IPS 観測データの比較を行っ 17 1．研究活動報告 た。その結果、観測された南北非対称性は太陽磁場の双極子モーメントに対する四重極子モーメン トの比と有意な相関があることが分かった。 ３．宇宙天気予報を目指した国際共同研究プロジェクト 我々はカリフォルニア大学サンディエゴ校 (UCSD) ジャクソン博士のグループと IPS データの Tomography 解析によって時々刻々変化する太陽圏 3 次元構造を明らかにする研究に取り組んできた。そ の研究を通じて開発されたのがTime-dependent tomography (TDT) 解析プログラムである。本プログラムは、 現在、NASA/Community Coordinated Modeling Center (CCMC) のサーバで誰でも利用可能になっている他、 韓国宇宙天気センターにおいて地球に到来する太陽風を予報する実験のためリアルタイムで実行されて いる。TDT 解析プログラムでは、当研究所のIPS データから地球における太陽風の速度・密度を予報する ことができる。宇宙天気予報への応用を考えるとき、太陽風の速度・密度に加えて惑星か空間磁場 (IMF) の情報も必要となる。TDT 解析とENLIL 太陽風モデル (GMU/NASA Ostrcil 博士が開発) を組み合わせて IMF を予測するシステムの構築が韓国宇宙天気センターで行われている。IMF Bz 成分は太陽風擾乱の地 球磁気圏への影響を強くコントロールするため特に精度よい予報が求められる。そこで我々はジャクソン 博士のグループと共同でポテンシャル太陽磁場モデルと IPS データの TDT 解析を組み合わせることで、 IMF Bz 成分を正確に予報する研究に着手した。これまでの研究からは、ポテンシャル磁場モデルによる 計算結果と地球近傍で観測されたIMF Bz 成分の間に有意な相関があることが判明している。 ４．CME の伝搬過程に関する研究 宇宙天気予報の観点から Coronal Mass Ejection (CME) の地球への到来時間を正確に予測すること も重要な要素となる。CME は加速・減速しながら太陽風中を伝搬するが、この物理過程は未だよく 理解されていないため、CME の到来予測には大きな誤差が生じている。そこで、今年度はカソリッ ク大学 (アメリカ) の八代博士と共同で、当研究所の IPS データと SOHO 衛星の LASCO 観測デー タを組み合わせて、CME の加速・減速特性に関する研究を行った。その結果、CME の加速度と背 景太陽風と CME の速度差の間には有意な相関があることが判明した。このことは、背景太陽風と の相互作用によって CME の加速・減速が制御されていることを示唆しており、宇宙天気予報の精 度向上につながる重要な発見である。 ５．太陽風速度とコロナホール面積の関係 太陽風速度と太陽風の起源領域であるコロナホールの面積に良い相関があることは 1970 年代か ら知られていたが、近年の宇宙天気研究において再び注目されるようになった。コロナホール磁場 は宇宙空間へと開いているため、光球面磁場強度分布からコロナ磁場計算を計算することで、開い た磁場領域を求めることができる。我々は、IPS 観測で得られた全球面的な太陽風速度分布の光球 面起源領域をコロナ磁場のポテンシャル磁場 (Potential Field Source Surface) モデル計算により求め、 太陽風速度とコロナホール面積との関係を調べた。その結果、太陽風速度 V(km/s) とコロナホール 面積 A(1010km2) の間に、V=(5.3±0.2)A＋443.7±1.7 という関係式を得た。相関係数は 0.72 であり、 この関係式は太陽活動極大期を除いてほぼ一定であることが分かった。またコロナ磁場計算から求 めたコロナホールの面積とHeI1083 nm観測によるコロナホール面積の比較を行ったところ、 1010km2 以上の比較的大きなコロナホールはよく一致した。この結果は、光学観測により得られるコロナホ ールの面積から太陽風の全球的な速度分布を推定できることを示唆している。 18 1． 研究活動報告 ６．超低速・低密度太陽風の研究 太陽風速度と密度の関係は一般的には逆相関であるが、近年の IPS シンチレーション指数の観測 から、第 24 太陽周期 (SC24) の超低速風 (<350 km/s) は顕著に低密度化していることを示唆する結 果が得られている。我々はこの超低速・低密度太陽風の増加は、特異な太陽活動に伴う太陽風の変 化ではないかと考え、1997－2014 年の観測データを用いて長期変動を調べた。その結果、超低速・ 低密度太陽風は SC23 に比べ SC24 で実際に増加しており、PFSS モデルを用いて求めた光球面起源 分布は太陽緯度 30－50 度において特に顕著であることが判明した。また、起源領域の磁場強度と磁 束管拡大率の解析を行ったところ、SC24 は SC23 に比べ磁場強度は小さく、磁束管拡大率は変わら ないことが明らかになった。以上の結果から、超低速・低密度太陽風の主たる起源は、活動領域近 傍 (SC23) から静穏領域 (SC24) に変わっており、光球面から供給される質量流束が減少したこと が近年の超低速・低密度太陽風の増加につながったと結論した。 ７．太陽風速度モデルを構築するためのパラメータの探索 太陽風速度 (V) とコロナ磁場の磁束管拡大率 (f) にはよい相関があり、V を f の関数として表現 するモデルが多く提案されている。我々はより良い太陽風速度モデルを作るため、PFSS モデルによ るコロナ磁場計算で得られる f 以外のパラメータに関して、IPS 観測による太陽風速度分布を用い て評価を行った。その結果、流源面位置と光球面起源位置の太陽中心角、およびδLp/δLs (δLs： 流源面で隣り合う 2 点の太陽中心角、 δLp：流源面の 2 点に繋がる光球面上の 2 点の太陽中心角) が 太陽風速度モデルを改良する上で有効なパラメータになりうることが分かった。今後、このパラメ ータを用いて定式化する予定である。 ８．IPS-MHD トモグラフィ法を介した太陽風密度と温度構造の決定 これまでは太陽風の密度と温度は探査機による直接測定が可能な限られた領域以外についてはうまく 決定する事ができなかった。そこで我々は、IPS データ解析手法の一つで MHD 方程式を加味した IPS-MHD トモグラフィ法とよばれる解析コードを改良し、太陽風の速度だけではなく密度と温度の太陽 圏全体構造を決定する手法を開発した。これは太陽に近い領域における太陽風密度と温度を IPS 観測に より良好に計測される速度の関数として記述し、実測データと密度温度が合うようにその関数を修正・ 最適化することで、ある時期における、探査機による現地測定が不可能な領域におけるプラズマ諸量を 決定するという手法である。この手法の利点は、太陽活動に付随する磁場などの変化に伴う太陽風加熱 効率の変化を間接的にではあるが考慮することができる点である。これにより、より実際に近い太陽風の 構造を推定でき、また未定な点の多いコロナ加熱・加速機構の解明に向けた新たな考察が可能となる。 ９．太陽高エネルギー粒子加速機構の解明を目指して 宇宙線の起源を解明するため、太陽での高エネルギー粒子加速機構を解明することを一つの大き な研究目標にし、様々な装置でリアルタイムに観測を行っている。本研究のためには、粒子加速が 起こった時間を知ることが重要で、惑星間空間を太陽から地球へ直進する中性子はその一つの観測 手段である。中性子は質量を有し、そのエネルギーによって飛行時間が異なる。そこで当研究所で は、エネルギーと到来方向を測定できる太陽中性子望遠鏡を、世界 7 高山に設置して太陽中性子の 24 時間観測体制を確立している。中性子は太陽高度が低くなると大気中で激しく吸収されるので、 観測装置を経度の異なる高山に設置する必要があったからである。 19 1．研究活動報告 第 24 太陽活動期に進めてきた SciBar Cosmic Ray Telescope (SciCRT) 計画では、2013 年にメキシコ の 4600 m 高山シェラネグラに高感度宇宙放射線測定装置を、京都大学・高エネルギー加速器研究機 構 (KEK) およびメキシコ自治大学との協力で設置した。また、シェラネグラの観測点を管理するメ キシコ天文光学電気研究所のサポートも受けている。本検出器は粒子の軌跡をリアルタイムに記録す ることができるので、粒子のエネルギー分解能力・粒子弁別能力・方向決定精度に優れている。また、 体積も 3 m×3 m×1.7 m と、既存のものに比べて大きく太陽中性子の検出効率も高い。また、本検出 器は多方向宇宙線強度の変動を調べることも目標としていて、現在全体の 8 分の 3 を用いて中性子と 宇宙線ミューオンの 2 種類のデータを開始している。一方で、データ収集と並行して、高速データ収 集システムの開発も行ってきた。これは既存のデータ収集システムのスピード (最大 1 kHz) では高山 での宇宙線を取得しきれない等の問題があるためで、SiTCP という方式を用いたデータ取得の試作モ ジュールを KEK との共同で開発してきた。本年度は検出器全体の 8 分の 1 の中性子検出部とミュー オンデータ取得部を新方式のデータ取得システムに置き換え、高速データ収集を実現した。また、宇 宙線強度の変動を調べたり、太陽中性子のような稀なイベントを逃さず捉えるためには安定した連続 運転が不可欠であるが、本年度はその点も重点的に検討を行い、年度末にはデータ取得方法の新たな 改善策を見出した。データ取得の安定化については、次年度以降の重点項目である。 本研究は、中部大学、信州大学、東京工業大学、国立天文台、東京大学宇宙線研究所、防衛大学、 愛知工業大学、日本原子力研究開発機構、KEK などとの共同研究である。 １０．宇宙線ニュートリノと暗黒物質の研究 2015 年度は、スーパーカミオカンデを約 10 倍拡張する次期超大型水チェレンコフ検出装置「ハ イパーカミオカンデ」の検討を本格的に開始した。従来の案に対してタンク空洞体積と形状につい て、物理感度、実現可能性、予算規模、建設工程など様々な点から検討を行い、直径 74 m 高さ 60 m (有効体積 190 kton) のタンク 2 基 (総有効体積 380 kton) を順に建設する方針を策定した。この計画 に採用される予定の新型光電子増倍管の感度について、光子入射位置依存性など諸特性の評価を進 めた。これらの測定結果をまとめ、第 71 回物理学会年次大会 (於：東北学院大学) で報告した。 左： シェラネグラで新たなデータ取得モジュールを筐体 (前面に見えるもの) に組み込み、データ取得を開 始する直前の様子。 右： LHCf Arm2 検出器で測定した二光子事象の不変質量分布。135 MeV のピークが中性パイ中間子に相当。 右にイータ中間子によるピークも確認できる。 20 1． 研究活動報告 暗黒物質の直接探索として液体キセノンを用いたWIMP 直接探索XMASS 実験の遂行を引き続き行い、 液体キセノンにおける低エネルギーガンマ線に対するシンチレーション発光時定数の測定結果をまとめ た。また、液体キセノン1 相式TPC 開発のために、東大宇宙線研 (神岡) においてガラスGEM 電極を用 いたプロトタイプ検出器の開発を進めた。 また学内においても小型ガスアルゴンTPCの試作も継続した。 本研究は東京大学宇宙線研究所等との共同研究である。 １１．加速器を用いた宇宙線相互作用の検証実験 宇宙線が地球大気中の原子と相互作用を起こし複数の粒子が発生する現象を空気シャワーと呼ぶ。 空気シャワーによる超高エネルギー宇宙線の研究が進んでいるが、観測結果の解釈の際、相互作用 モデルの不定性による誤差が生じる。我々は、人工的に最高エネルギーの粒子を作ることのできる Large Hadron Collider (LHC) 加速器を用いた核相互作用検証実験 LHCf を実施している。LHC は欧 州合同原子核研究機関 (CERN；スイス) に建設された 14 TeV (TeV は 1012 eV) 陽子衝突型加速器で、 実験室系換算で 1017 eV の相互作用の検証が可能である。 2015 年度のハイライトは、LHC のほぼ最高エネルギーである 13 TeV 陽子衝突で測定を実現した ことである。衝突開始から間もない 6 月に special physics run として 3 日間、LHCf に最適な条件で の測定を行った。約 27 時間の物理データ取得を行い、4 千万事象の高エネルギー粒子を記録した。 二光子事象の不変質量分布では、中性パイ中間子とともに、生成率の小さなイータ中間子の検出も 確認できた。装置は実験終了直後に LHC 加速器からとりだし、8 月には SPS 加速器を利用した事後 性能検証測定も実施した。2010 年と 2013 年に取得したデータの解析も継続し、7 TeV 衝突での中性 子生成断面積と、異なる衝突条件での中性パイ中間子の生成断面積を発表した。Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) 加速器 (Brookhaven 国立研究所；アメリカ) における重心系 510 GeV 陽子陽子衝突 の超前方測定の提案が採択され、2017 年に測定を行う。LHCf とあわせて広い衝突エネルギーをカ バーすることで、宇宙線実験にためのハドロン反応の理解を深めることができる。 本研究は、芝浦工業大学、早稲田大学、神奈川大学およびアメリカ、フランス、イタリアの研究 機関との共同研究である。 １２. 広視野望遠鏡による太陽系外惑星探索 背景の星の前を、質量を持った他の星が通過する際、その重力レンズ効果によって、背景の星の 光が集められ、一時的に明るく見える。この現象を利用して、宇宙の質量のほとんどを占めるとさ れるダークマター、宇宙初期に生成したとされる原始ブラックホール、太陽系外惑星などの探索を 行うことが本研究の目的である。この現象は極めて稀にしか起きないので、大小マゼラン雲や銀河 中心のような星の密集した領域を、広視野望遠鏡で常時監視する必要がある。このため、我々はマ ゼラン雲や銀河中心の観測に適したニュージーランド・マウントジョン天文台に口径 1.8 m、視野 2.2 平方度の専用望遠鏡を設置し、2005 年 5 月から観測を行っている。それまで利用していた 61 cm 望遠鏡は、 追観測に使用している。 2014 年 8 月からは 3 色同時撮像カメラによる追観測を開始した。 2015 年度は、銀河中心方向では、577 個のマイクロレンズイベントをリアルタイムで検出し、全世 界に追観測を促すアラートを発する事に成功した。この中から太陽系外惑星候補を 8 個発見し、解析 21 1．研究活動報告 最初の重力波事象 GW150914 のスカイマップ (Morokuma et al., 2016)。左は北天で、四角の領域は、木曽シュ ミット望遠鏡による探索。右は南天で、点で示したのは B&C 望遠鏡による追観測。 が進められている。過去のイベントのデータ解析も進み、続々と研究成果を公表している。また、最 近 Spitzer や K2 による宇宙からの観測で視差を測定し距離などを決定することも行われている。 この他、2015 年 6 月 29 日にニュージーランドで冥王星による 12 等の星の食が起こり、61 cm 望 遠鏡で観測を行った。また、9 月 14 日には LIGO グループによる最初の重力波検出が行われ、この 重力波源を特定すべく 61 cm 望遠鏡による追観測を実施した。今回は、発見には至らなかったが今 後 1.8 m 望遠鏡も利用した重力波の追観測を実施する予定である。 本研究は、ニュージーランド・カンタベリー大学、オークランド大学、ビクトリア大学、マッシ ー大学の他、大阪大学、京都産業大学、東京都立産業技術高等専門学校、長野工業高等専門学校と の共同研究である。 １３．放射性炭素による過去の太陽活動の研究 地球に到達する銀河宇宙線強度は太陽活動に依存する。宇宙線が地球大気中で原子核反応を起こ すことにより、放射性炭素 (炭素 14) が生成され、その一部は炭素循環の過程で光合成により樹木 の中に取り込まれる。樹木年輪中の炭素 14 濃度を測定すれば、炭素 14 が取り込まれた年代の宇宙 線強度や、この変動の要因となっている太陽活動や宇宙高エネルギー現象に関する知見が得られ、 過去の太陽や地球周辺の宇宙環境の変遷を知ることができる。これまでに、太陽活動が低下してい た極小期 (grand minima) を中心に年輪中の炭素 14 濃度を測定し、マウンダー極小期 (1645－1715 年) から紀元前 4 世紀の太陽活動極小期における太陽活動周期を調べ、11 年太陽活動周期 (シュワ ーベサイクル) は、太陽活動極小期の規模に応じて長くなることが示唆された。 2012 年に炭素 14 の測定により西暦 775 年と 994 年に宇宙線急増現象の痕跡を発見したが、2015 年度はこの現象が他の宇宙線生成核種やもっと古い年代にもみられるかどうかを検証した。南極ド ームふじのアイスコア試料中のベリリウム 10 濃度やアメリカ産の長寿命の樹木年輪中の炭素 14 濃 度を測定し、西暦 775 年、994 年以外にもいくつかの宇宙線変動の可能性を見出した。これらの事 象の原因が太陽の特大フレアによる可能性が高いと考えられるが、さらに精度の良い測定とさらな る事象の発見を目指して、炭素 14 とベリリウム 10 の測定を継続している。 22 1． 研究活動報告 本研究は名古屋大学年代測定総合研究センター、国立極地研究所,東京大学タンデム加速器研究施 設、アリゾナ大学、チューリッチ工科大学との共同研究で実施された。 １４．宇宙線による雲生成検証実験 太陽活動と地球気候が関係していることは多くのデータが示しているが、そのメカニズムとしては、 太陽紫外線の影響が広く考えられている。一方、地球に到来する銀河宇宙線が作り出す二次宇宙線粒 子による大気イオンが、対流圏下部における雲生成を制御することによって地球気候と相関するとい う考えが提唱されている。この仮説を実験的に検証するための室内実験を開始し、やや大型の大気反 応チェンバーを用いて、これに自然大気や人工模擬大気を導入し、オゾン、二酸化硫黄などの微量成 分比や宇宙線に替わる放射線源による照射量を変化させて、イオン生成やエアロゾル粒子生成を測定 している。ベータ線や加速器粒子の照射による現象の再現性を確認し、雲核のもとになるエアロゾル 粒子の生成率の測定を試みている。2015 年度は，高エネルギー重イオンによる反応を本格的に調べた。 キセノンイオンは原子番号が大きく、気体分子へのエネルギー付与が高いため、イオン密度が大きく なることが期待されたが、実際には窒素イオンとほとんど変わらなかった。外部電場のない条件で、入 射粒子の飛跡上の再結合が効いていると考えられる。しかし、粒子密度はイオン密度に対応して増加し、 入射イオンの違いにはあまり依存しない可能性がある。一方、陽子入射では比較的高い粒子生成効率が 得られた。今後は再結合や壁への付着を考慮したより精密な考察を行いつつ、実験結果の解析を進める。 本研究は、海洋研究開発機構、放射線医学総合研究所との共同研究で行われている。 １５．ガンマ線観測による宇宙線加速源の研究 宇宙線 (陽子・原子核) の起源は未だ謎であるが、宇宙線と星間ガスの相互作用で放出されるガンマ線 は、宇宙線の起源とその伝播を研究する上で最も有力な手段と考えられている。2008 年に観測を開始した Fermi 衛星により、銀河系内宇宙線源の最有力候補である超新星残骸での宇宙線加速・伝播の様子を明ら かにしつつある。2013 年には超新星残骸W44 やIC443 においてGeV (109eV) 領域ガンマ線のエネルギー 左： 我々のグループの Fermi 衛星データ画像解析で得られた超新星残骸 IC 443 におけるガンマ線放射の様子。 右： X 線衛星「ひとみ」(ASTRO-H) に搭載された軟ガンマ線検出器。 23 1．研究活動報告 2015 年 12 月に完成した CTA 小口径望遠鏡のプロトタイプ (左) とそれがとらえた宇宙線の空気シャワーの 画像 (右)。我々のグループは、カメラの電子回路を開発した。 スペクトルを測定し銀河系内宇宙線の起源に関する決定的な証拠を得た。さらに、IC443 の Fermi 衛星デ ータの画像解析によって得られた GeV 領域のガンマ線放射が、VERITAS 望遠鏡によって観測された TeV(1012 eV) 領域のガンマ線放射と酷似していることが判明した。これは、超新星残骸における宇宙線加 速が場所に依存しないことを示唆しており、詳細なスペクトル解析を進めている。 また Fermi 衛星によるガンマ線観測は、暗黒物質の対消滅によって生成されるガンマ線にも感度持 つ。これまで背景ガンマ線の少ない矮小楕円体銀河と呼ばれる我々の銀河系の周りを回る伴銀河や銀 河ハロー領域における対消滅ガンマ線信号による暗黒物質探査において、宇宙初期の熱的残存起源の 暗黒物質の存在を約 30 GeV 以下の質量範囲で否定した。最近ガンマ線の選別アルゴリズムを改良し データを追加した結果、矮小楕円体銀河の解析において約 100 GeV の質量まで否定範囲を拡大した。 既存の観測装置からのデータ解析を進める一方で、次世代のガンマ線観測装置であるASTRO-H 軟ガンマ 線検出器の開発を主導した。2015 年度は、軟ガンマ線検出器を衛星本体に装着し、打ち上げ時の振動・音響 環境に耐えることを確認する振動試験・音響試験や、軌道上での熱環境における性能を検証する熱真空試験 などの環境試験を実施した。ASTRO-H は、2016 年2 月17 日にJAXA 種子島宇宙センターから打ち上げら れ、 「ひとみ」と命名された。3 月25 日には軟ガンマ線検出器の立ち上げが無事完了し、観測モードに入った。 ASTRO-H では硬 X 線の撮像分光器の技術開発において、低雑音両面型ストリップ検出器や専用 集積回路の開発に貢献してきたが、その技術を応用したロケット太陽観測実験 FOXSI に参加し、硬 X 線撮像分光器を宇宙科学研と協力して開発し搭載した。2013 年には第一回目のロケット実験を実 施したが、観測開始から約 3 分後に運良く太陽フレアが発生したため、約 2 分半の間太陽フレアを 観測し、既存の人工衛星 RHESSI と比較してはるかに鮮明な画像の撮影に成功した。2014 年 12 月 に有効面積を 30%広げ、10 keV 以上での検出効率を改良した FOXSI2 によるロケット実験を実施し た。この観測では、ナノフレアを観測しており、現在データ解析を進めている。 さらに Cherenkov Telescope Array (CTA) の開発に参加し、SLAC 国立加速器研究所 (アメリカ) と 共同で電子回路開発の中心的役割を果たしている。また、CTA の小口径望遠鏡の一つである Gamma-ray Cherenkov Telescope (GCT) に導入予定の半導体光検出器の開発を主導し、その性能評価、 J. Geophys. Res.最適化の研究を製造業者と共同で進めている。2015 年 12 月には GCT のプロトタイ プが完成し、CTA では初めて宇宙線による空気シャワーの観測に成功した。 24 1．研究活動報告 総 合 解 析 （第 ４部 門 ） 総合解析部門 (Integrated Studies Division) では、太陽から地球までのエネルギーと物質 の流れの解明と太陽地球環境の変動予測を目指し、人工衛星や地上観測によって得られた データの解析と、コンピュータシミュレーション／モデリングを組み合わせた太陽地球環 境システムの総合解析研究を行っている。特に、非線形過程や領域間相互作用の結果とし て起こる諸現象 (太陽フレア、コロナ質量放出 (CME)、磁気嵐、オーロラなど) の解明と その発生予測につながる研究を推進すると共に、これらの変動現象が社会に及ぼす様々な 影響を定量的に明らかにしていくことに重点をおいた研究を行っている。 総合解析部門が中心となり推進している GEMSIS プロジェクトでは、太陽、磁気圏、電 離圏の 3 つのサブグループを核に、ジオスペースにおける各領域での実証型モデルを構築 し、宇宙嵐の発生とその際に強く発動する多圏間相互作用及び高エネルギー粒子生成・消 滅を担う物理機構の解明を目指している。また、コミュニティのニーズに応じて、太陽観 測衛星「ひので」 、ジオスペース探査計画 ERG のサイエンスセンター機能 (イベントカタ ログ、メタデータ付データベース、統合解析ツール等) の整備を進めてきた。ERG サイエ ンスセンター機能の整備に向けては、地上観測データ提供元の諸機関および大学間連携プ ログラム IUGONET 等と協力しながら推進してきたが、2013 年度からは JAXA 宇宙科学研 究所と当研究所が「大学共同利用連携拠点の設置・運営に係る協定」を締結し、宇宙科学 連携拠点として当研究所に設置された ERG サイエンスセンターを共同運用している。 １. 白色光フレアの研究 白色光フレアとは、可視連続光において増光が観測される太陽フレアである。白色光増光 には、加速電子の降り込みが深く関わっているあることは分かっているが、発生過程の詳細 については未解明である。本研究では、野辺山電波ヘリオグラフのデータを用いて、太陽面 のほぼ同じ位置で発生したほぼ同じエネルギー規模の白色光フレアと非白色光フレアの比較 研究を行い、この問題に取り組んだ。継続時間、サイズ、電波源の時間発展などにおいて、 両者には顕著な違いがあることが分かり、白色光増光には、大量の加速電子がコンパクトな 領域に短時間に降り込むことが重要であるという我々の主張を確かめることができた。 ２. 太陽フレア発生のトリガ機構に関する研究 太陽フレアは太陽コロナ磁場に蓄積されたエネルギーが突発的に解放される現象であ ると考えられているが、その発生機構は十分に理解されていない。このため、フレアがい つどこで発生するのかを予測することは未だ困難である。我々は数値シミュレーションと 衛星データの解析を通して、太陽フレアが磁気エネルギーが蓄積された領域に 2 つの特徴 的な構造を持つ小規模磁場が現れ、部分的な磁力線のつなぎ換えを引き起こすことがフレ ア発生の原因と成り得ることを見出した。さらに、多くの観測データの統計的解析を通し て、このフレアトリガ過程の一般性を探ると共に、観測された太陽表面磁場からコロナ磁 場の 3 次元構造を数値的に再構築し、その非線形安定性を探ることにより、このフレアト リガモデルに基づくフレア発生予測の可能性を探る研究を行った。 25 1．研究活動報告 太陽活動領域 NOAA12192 の磁場分布と非線形フォースフリー磁場モデルによるフレア発 生トリガ過程の解析。 ３. 波動による太陽風加速・加熱に関しての長期変動に関しての観測的研究 太陽極域コロナホール上空における「ひので」衛星・極端紫外線撮像分光装置による長 期観測を用いて、波動による太陽風加速・加熱に関しての長期変動に関しての観測的研究 を行った。コロナホールは非常に暗く、迷光・散乱光の影響を受けやすい。そのため、ま ず月による日食・金星の日面通過のデータを用いて「ひので」衛星・極端紫外線撮像分光 装置の迷光・散乱光の定量的評価を行った。この結果から、迷光・散乱光を考慮しても太 陽極域コロナホール上空では波が散逸していることが分かった。また、太陽活動周期変動 に伴い太陽極域コロナホール上空のプラズマの様子が、太陽極小期から極大期へ向けて高 速太陽風から低速太陽風へと変化することが分かった。 ４. あかつき電波掩蔽観測によって明らかになった CME 内部構造 金星探査機「あかつき」による電波掩蔽観測では、あかつきと地球の間の惑星間空間プ ラズマを調べることが可能になる。2011 年 6 月 13 日の電波掩蔽観測では、あかつきと地球 の間を CME が通過し、その観測の間に速度と電子密度の大きな変動が観測された。この観 測データおよび SOHO 衛星の LASCO 装置で観測されたコロナグラフ、 および CME の MHD シミュレーション、過去の CME の電波掩蔽観測の結果との比較から、CME の内部の密度・ 速度の構造の対応関係が明らかになった。 ５. 内部に磁束管を持つ複数の CME の惑星間空間伝搬 MHD シミュレーション CME は、さまざまな宇宙天気の擾乱、特に CME の内部に南向き磁場が含まれていると 大きな磁気嵐を引き起こす。本研究では、内部にスフェロマク型の磁束管を含んだ CME が太陽風中を伝搬する過程を再現する新しい MHD シミュレーションを開発した。CME のパラメータを、太陽コロナでの観測データおよび統計的に知られている半球ルールを用 いて自動的に決める手法を開発した。このモデルを用いて、2003 年 10－11 月に発生した 26 1．研究活動報告 地球に向かう巨大なコロナ質量放出の再現実験を行い、CME に伴う衝撃波の到達時刻を 2 時間半の誤差で再現するだけでなく、CME に伴う南向きの強い磁場が地球に到来する過 程を再現することに成功した。 ６. 3 次元構造をもつ太陽風の中での乱流輸送モデル 太陽風で観測される磁場・速度場の揺らぎは乱流であると考えられている。乱流は、コ ロナ加熱や太陽風加速、高エネルギー粒子加速において重要な役割を果たしていると考え られている。さらに、乱流の生成・輸送・散逸の過程も、背景となるコロナ・太陽風の速 度場・磁場の 3 次元構造の影響を受ける。乱流の役割を理解するためには、乱流の生成・ 輸送・散逸と太陽風の発展を同時に解くモデルが必要になる。本研究では、GEMSIS プロジ ェクトで運用されている太陽風 MHD シミュレーション (SUSANOO-SW) に乱流の輸送・ 散逸を解くモデルを結合させた新たなシミュレーションを開発した。この輸送モデルでは、 磁場に沿って反対方向に伝搬するモードの乱流と磁場の変動と速度場の変動の差という 3 つの乱流の強度を表すモーメント量と、それぞれに対応する 3 つの correlation length を表す 6 つの変数の時間発展を記述する 6 つの方程式で構成される。このモデルを用いて、極小期 の太陽風構造を再現し、Helios 2 および Ulysses の軌道に沿って乱流の強度の分布を描いた ところ、それぞれの探査機で観測された乱流強度の分布をよく再現することに成功した。 ７. 電波および極端紫外線の同時観測によるコロナ磁場強度の計測とコロナポテンシャル磁場と の比較 本研究では、 2011 年 2 月 3 日の活動領域 11150 の野辺山ヘリオグラフ偏波観測を用いて、 視線方向磁場を求めた。このとき偏波観測は、彩層からのものとコロナからのものが同時 に観測されているため、コロナの成分のみを抽出するために、コロナプラズマからの emission measure を SDO 衛星の AIA 観測装置およびひので衛星の極端紫外分校撮像装置に よる極端紫外線画像から算出した。その結果、視線方向の磁場強度の上限 100－210 G 下 限 80－130 G であることが明らかになった。一方で、SDO 衛星 HMI 観測装置による太陽 光球磁場観測をもとに、GEMSIS-Sun プロジェクトで間髪されたポテンシャル磁場モデル を用いて、コロナ磁場強度を計算すると 20－40 G 程度であり、ポテンシャル磁場モデル はコロナ磁場強度を再現できていない可能性を示唆している。 ８. 脈動オーロラ降下電子スペクトルとコーラス波動との対応関係 数秒周期で明滅する脈動オーロラの降下電子スペクトルの起源を、れいめい衛星のデー タと GEMSIS-RBW シミュレーションの比較研究から特定した。れいめい衛星の観測から、 数 keV の電子はオーロラの主脈動および内部変調に対応する変動成分を持つことが示さ れるとともに、1 keV 付近に定常的な降り込みがあることが新たに見出された。さらに、 変動成分と定常的な降り込みの間には、降下電子フラックスが少ないエネルギー帯がある ことも判明した。この降下電子スペクトルの起源を調べるため、磁力線に沿って伝搬する コーラス波動とバウンス運動している電子との相互作用に関する GEMSIS-RBW シミュレ ーションを行った。シミュレーションの結果、lower-band chorus の持つバーストおよびバ ーストを構成する rising tone 放射が、それぞれ脈動オーロラの主脈動、内部変調を作って いること、また、upper-band chorus の連続放射が 1 keV 付近の stable な降り込みを引き起 27 1．研究活動報告 こすととともに、 「half-gyro frequency gap」と呼ばれるコーラス放射が存在しない周波数帯 の共鳴エネルギーが、降下電子フラックスが少ないエネルギーに対応していることが示さ れた。この研究の結果により、脈動オーロラの降下電子スペクトルは、磁気圏でのコーラ スとの波動粒子相互作用素過程を直接反映したものであることが示され、脈動オーロラが コーラス波動によって起こるとするモデルによって説明できることが明らかにされた。 ９. 電磁イオンサイクロトロントリガード放射による非線形電子散乱の研究 内部磁気圏に現れる、電磁イオンサイクロトロントリガード放射と呼ばれる大振幅の周波 数上昇を伴う非線形波動について解析を行った。特に、相対論的電子のエネルギー毎のピッ チ角散乱についてシミュレーションを行った。特に 5 MeV 以上の電子が広いピッチ角で散乱 される。スペクトルの広がりがブロードなケースにおいて、特に高いピッチ角まで散乱がさ れており、結果的に 5 MeV－20 MeV の電子のうち 85%が散乱された。(ライジングトーンの 場合は 70%) ブロードバンドな放射は細かな非線形放射の集合であるため、非常に効率の良 い粒子捕捉による電子散乱が起きる。従って、時間スケールもブロードバンドなケースのほ うが早い。また、高エネルギープロトンに関しても同様の傾向が見られ、さらに電子と同時 に散乱のピークが現れることを示した。この結果は衛星観測の結果とも一致する。 １０. ディフューズオーロラに伴う相対論的電子の大気消失 ディフューズオーロラの主な生成過程として、ホイッスラーモード波動による磁気圏内 の keV 帯の電子の大気への降り込みが考えられている。一方で、ホイッスラーモード波動 は、放射線帯に存在する相対論的電子と相互作用し、大気への消失を担う事が理論的・観 測的に示唆されている。これらのことから、ディフューズオーロラに伴って相対論的電子 昭和基地のオーロラカメラで観測された SAMPEX 衛星の磁気的フットプリントでのオーロ ラ発光強度と、SAMPEX 衛星で観測された高エネルギー電子フラックス。 28 1．研究活動報告 が大気に降り込む事が予想されるが、観測的な実証はなされてこなかった。SAMPEX 衛星 による相対論的電子降り込みの計測と、南極大陸昭和基地におけるオーロラ光学観測の同 時観測により、ディフューズオーロラに伴う相対論的電子の降り込みを観測的に実証する 事に成功した。現在、昭和基地のオーロライメージャー以外のオーロラデータと SAMPEX 衛星の同時観測結果を集めた解析を行っており、統計的描像が明らかになりつつある。 １１. 2015 年 3 月 17 日に発生した巨大磁気嵐に関する研究 過去 10 年で最大規模となった 2015 年 3 月 17 日磁気嵐は、太陽フレアの規模 (C9.1) を 基にした予想を遙かに超える巨大磁気嵐であった (Dst 指数の最大値が－223 nT)。我々は、 Van Allen Probes 衛星で得られたデータを用いて、同磁気嵐中のイオンダイナミクスの解明 を目指している。磁気嵐を引き起こす環状電流の強度を担う keV 帯イオン (リングカレン トイオン) の直接観測から、同イオンの時間空間発展を追跡した。Dst 指数が減少を始め た時、まず 0.01－0.1 keV/nT のイオン (L~3.5 で 20－80 keV) が内部磁気圏に注入されて いた。Dst 指数が 2 回目の減少を始めた時は、よりエネルギーの高いイオンも含め、より 地球に近い領域までイオンが侵入していた。さらに、Dst 指数が最小となる時間帯では、 より高いエネルギー帯 (0.1－0.4 keV/nT、L~4 で 80－100 keV) のイオンフラックス量が増 加し、エネルギー密度に大きく寄与していた。これらの結果から、本磁気嵐中のリングカ レントは 3 段階に発達したことが明らかになった。 １２. 地球内部磁気圏における酸素イオン突発的増加現象に関する観測的研究 磁気嵐発生時に地球磁気圏内で急増する高エネルギー (10－1000 keV) 酸素イオンのダ イナミクスを明らかにするため、Van Allen Probes 衛星データを用いた観測的研究を行った。 2013 年 6 月 6 日に発生した磁気嵐の主相中に観測された酸素イオ突発的増加現象に注目し、 エネルギースペクトルの時間発展と磁気嵐前の酸素イオン環境を調査した。エネルギース ペクトルの High-energy tail 部の傾きは現象前後で変化していなかった一方で、磁気嵐前に 0.1－10 keV の酸素イオンが沿磁力線方向に増加していた。磁気嵐前に電離圏から供給さ れた暖かいイオンが、磁気嵐中に突発的に断熱加速を受けたことで、リングカレント酸素 イオンが急増したことを明らかにした。 １３. 地球内部磁気圏における高エネルギーイオン輸送に関する観測的研究 磁気嵐発生時にプラズマシートから内部磁気圏に輸送され、リングカレントの主要コンポ ーネントとなる高エネルギーイオンの輸送特性を調べるため、Van Allen Probes 衛星データを 用いた観測的研究を行った。2013 年 4 月 23 日の磁気嵐中に観測された、μ値 (第一断熱不変 量) が 0.3, 0.5, 0.8 および 1.0 keV/nT であるイオンについて、それぞれ位相空間密度の L 値依 存を複数軌道周回にわたって調べた。水素イオンはμ値 (第一断熱不変量) が小さいイオンほ ど地球近くまで侵入していた。一方で酸素イオンは、侵入境界がμ値に依存せず、また水素 イオンよりも時間的に早く侵入していた。これらの結果は、高エネルギー酸素イオンの源と なる低温/熱的酸素イオンが、水素イオンよりも地球側に多く存在していたことを示唆してい る。また、磁気嵐ピーク付近では、酸素イオンが水素イオンよりも地球側に輸送されており、 同時に Pc-5 帯の長周期磁場変動が観測された。これは、長周期磁場変動に伴って酸素イオン が選択的に地球側に輸送されるプロセスが存在することを示唆している。 29 1．研究活動報告 本研究で提唱した新しいサブストーム発生機構のモデルの模式図。 １４．サブストーム開始に伴う磁気圏近尾部とオーロラアークの発展: 新しいサブストーム発生機 構のモデル THEMIS 衛星と地上観測機器による高時間空間分解能のデータを用いて、サブストー ム開始に伴う磁気圏近尾部とオーロラアークの時間発展について調べた。オーロラの 4 段階の発展、すなわち、減衰、オンセットアークの発光開始、波状構造の発達、極方向 拡大と、磁気圏尾部の変化との対応について議論した。今回調べた事例では、近尾部の 磁気リコネクションは X ~ －17 Re で少なくともオーロラ減衰の約 1 分前でオーロラ発 光開始の約 3 分前に始まった。大規模電離圏対流もオーロラ減衰の直前でオーロラ発光 開始前に強まった。その後、オーロラ発光開始の約 4 分後でオーロラ波状構造の発達の 約 50 秒前に、X ~ －10 Re のプラズマシートで、おそらくリコネクション領域からの地 球方向のプラズマ流が到達したために起きた圧力増加とともに、低周波波動が増幅した。 磁場双極子化は、オーロラ発光開始の約 7 分後でオーロラ極方向拡大の約 30 秒前に始ま った。これらの観測をもとに、本研究では、近尾部磁気リコネクションはサブストーム 発生に 2 つの役割を果たすことを提唱した。まず、リコネクションにより地球方向の高 速流とアルヴェン波が発生する。アルヴェン波は、高速流よりもはるかに速く伝搬する が、電離圏に到達したとき、大規模電離圏対流が増大する。その結果、オーロラの減衰 と発光を引き起こし、波状構造をゆっくりと発達させる。その後、リコネクションによ る高速流は、近尾部に到達すると、バルーニング不安定性などの不安定性を急速に成長 させ、オーロラ波状構造がさらに発達する。不安定性が十分に成長すると、磁場双極子 化とオーロラ極方向拡大が始まる。 １５．磁気急始に伴う電離圏対流振動の朝夕非対称構造 磁気急始時に極域電離圏に誘起される対流電場に関して、北半球で稼働中の全 SuperDARN レーダーから得られる電離圏プラズマ対流観測データを数年分統計すること で、磁気急始に伴う過渡的な電離圏プラズマ対流振動の全体像を観測的に明らかにするこ とができた。結果として、中高緯度電離圏で双渦構造を成すプラズマ対流振動うち、特に 30 1．研究活動報告 低緯度側のプラズマ対流の振幅に顕著な朝夕非対称性が見られることが分かった。この非 対称性を生じさせるメカニズムを探る目的で行ったグローバル MHD シミュレーションと の比較から、昼夜で異なる大きさとなる電離圏のホール電気伝導度の効果によりこのよう な朝夕非対称性が生じるということが示唆された。地磁気観測を用いた過去の研究では朝 夕の渦の空間的な広がりが異なっているという解釈がされていたが、今回の研究により、 渦のサイズだけではなく、渦を形成するプラズマ対流の速度自体が朝夕で異なっていると いうことが初めて定量的に明らかになった。 １６．磁気リコネクションの階段状尾部方向後退：THEMIS 衛星によるオーロラサブストームの観測 オーロラの極方向への拡大が階段状に起こる現象について事例解析を行った。その結果、 磁気リコネクションの位置が、尾部側に階段状にジャンプしていることを見いだした。本 研究では、THEMIS 編隊衛星の磁気圏尾部観測と、北米・グリーンランドの地上オーロラ 全天観測を用いた。全天カメラでのサブストーム開始時に、尾部側 24 Re の THEMIS-1 衛 星は、プラズマ流が尾部向きから太陽向きへ 10 分程度のタイムスケールで反転すること を観測した。この反転シークエンスは、しばしば、一つの磁気リコネクション領域が、尾 部側に後退していることを、衛星が観測したと解釈される。しかし、この反転よりも 1 分 後に、THEMIS-1 よりも 5 Re 地球側に滞在していた THEMIS-2 衛星は、地球向き高速流を 観測した。従って、この反転シークエンスは、一つのリコネクション領域の後退ではなく、 新たなリコネクション領域が遠方で生じたことを意味すると考えられる。THEMIS-1 にお ける、尾部向きの高速流と、地球向きの高速流に対応して、オーロラの増光が観測された。 これらの増光は、THEMIS-1 衛星の footpoint と同じ経度で観測され、最初の増光よりも二 番目の増光はより高緯度で観測された。従って、リコネクション領域の尾部側への後退が、 オーロラの高緯度へのジャンプに対応していると考えられる。 １７．ケルヴィン・ヘルムホルツ不安定性におけるイオンのジャイロ運動効果 ブラソフ方程式の高次モーメントより圧力テンソルの近似式として導かれるジャイロ 粘性項について、ブラソフシミュレーション結果を用いて近似の妥当性を評価した。その 結果、ケルヴィン・ヘルムホルツ不安定性の線形成長においてジャイロ粘性項は圧力テン ソルを良く近似できていることを明らかにした。また、1 次速度シアと磁場の内積が負の 場合には圧力勾配の非対角成分が MHD 加速項を増幅し、内積が正の場合には MHD 加速 項を減衰させることが分かった。この結果は、Finite-Larmor-Radius 近似を導入した MHD シミュレーション結果と一致する一方で、ブラソフシミュレーションを含む運動論シミュ レーション結果と矛盾する。これは、MHD シミュレーションにおいてエネルギーをスカ ラ量として扱っていることが原因だと推測される。 １８． 太陽からの CME コロナ質量放出が火星の大気流出を大きく増加せることを発見 火星には過去に海が存在し、地球型生命の生存に適した温暖湿潤な気候を持っていたこ とが、近年の火星探査により明らかになりつつある。一方で、現在の火星は海を持たず寒 冷乾燥した気候の惑星であり、この劇的な気候変動を引き起こしたメカニズムの理解は、 地球型惑星が生命居住可能な表層環境を持つ条件を理解する上でも重要な課題となって いる。このような気候変動を引き起こすには、温室効果ガス (二酸化炭素) を大量に宇宙 31 1．研究活動報告 に逃がす必要があるが、それを実現する物理メカニズムはよく分かっていない。理論的に は様々な仮説が提案されてきたが、どれも一長一短で、確実に大量の二酸化炭素を流出さ せられるメカニズムは不明なのが現状である。 2015 年 3 月、太陽面爆発に起因する惑星間空間へのコロナ質量放出 (ICME) に伴った 高速･高密度の太陽風が火星に到達した。火星探査機 MAVEN は、この ICME 通過時の火 星大気流出を詳細に観測し、流出量が通常時よりも 10 倍以上に増加することを発見した。 今よりも活発だった過去の太陽活動を考え合わせると、この結果は、火星における劇的な 気候変動を理解するために、太陽風変動への応答を調べることが不可欠であることを示し ている (学術誌 Science 掲載)。 １９. 火星超高層大気のダイナミックな変動 火星探査機 MAVEN の近火点が太陽直下点付近にくるのに合わせ、高度 125 km まで観 測高度を下げるキャンペーン観測を行い、火星の超高層大気の様子を捉えることに成功し た。予想以上に変動に富む観測結果は火星大気の上下結合の重要性を示しており、今後、 下層大気が大気流出に与える影響の研究が進むと期待される。上述の温室効果ガスの流出 メカニズム解明に関連しては、上層大気において高度の低いところに留まっていて逃げに くい二酸化炭素を上空に輸送する効果がある可能性を示唆しており、今後のデータ蓄積に よる定量的調査が待たれる (学術誌 Science 掲載）。 32 2．ジオスペース研究センター 2. ジオスペース研究センター ジオスペース研究センターは、従来の共同観測情報センターおよび各観測所を統合して 2004 年 4 月に発足しており、太陽から地球大気までのエネルギー・物質の輸送・循環過程 に関する系統的解明を目指して、太陽地球環境に関する定常的事業と領域横断的な重点共 同研究プロジェクトの企画・推進を行っている。ジオスペース研究センターは、プロジェ クトの企画・統括を行うマネジメント部と、プロジェクト研究の実践・支援を担うプロジ ェクト推進部、そして分野横断的な観測協力が機動的に実施できるように一元的に編成さ れた観測所群から構成される。研究推進に不可欠な太陽地球環境の観測は、研究所本部 (名古屋)、研究所分室 (豊川) の他、北海道の母子里観測所・陸別観測所、富士山麓の富 士観測所、南九州の鹿児島観測所および長野県の菅平観測施設・木曽観測施設で行われて いる。 センターの定 常 的 事 業 １．データベース作成 2015 年度のデータベース作成共同研究は、 11 課題 (p.92 参照) が運営委員会で審査の上承認され、 実施された (http://center.stelab.nagoya-u.ac.jp/site1/kyodo/db_kadai27.html) 。当研究所が建設した SuperDARN レーダー (北海道-陸別短波レーダー) が 2006 年 11 月より継続して稼働をしており、 このデータベースも共同利用の形式で公開を行っている (http://center.stelab.nagoya-u.ac.jp/hokkaido/)。 ２．計算機利用共同研究 太陽地球系科学に関するモデリング・シミュレーションの 2015 年度計算機利用共同研究 は、22 課題 (pp.91－92 参照) が各専門委員会で審査の上、共同利用委員会で承認された。 2013 年 10 月から稼働している Fujitsu CX400-250/FX10 および、2015 年 9 月より新たに稼働 した Fujitsu CX400-2550/FX100 を用いた共同研究が精力的に実施された (http://center.stelab.nagoya-u.ac.jp/site1/kyodo/cp_kadai27.html)。 ３．研究会・会合 2015 年 9 月 28－30 日に STEL 研究集会「STE シミュレーション研究会：エクサスケールに 向けて」が京都大学学術情報メディアセンターにおいて開催され、エクサスケールに向けた 可視、電力制御による低コスト運用、ノード間通信ライブラリに関する 3 件の招待講演およ び、電離圏プラズマバブル、衝撃波、乱流、磁気リコネクション、磁気圏ダイナミックス、 プラズマ波動、太陽風モデリング、数値解法や計算機システムなどの様々な天体、太陽地球 系科学およびプラズマ科学に関するシミュレーション研究の最新成果に関する23 件の講演が あった。 33 2. ジオスペース研究センター ４．大学間連携プロジェクト「超高層大気長期変動の全球地上ネットワーク観測・研究」の推進 国立極地研究所、東北大学、名古屋大学、京都大学、および九州大学の 5 機関が連携し て、2009 年度より 6 ヶ年計画として文部科学省特別教育研究経費 (研究推進) の交付を受 け、大学関連系プロジェクト「超高層大気長期変動の全球地上ネットワーク観測・研究」 (IUGONET プロジェクト) を実施している。このプロジェクトは、各研究機関がこれまで 全地球上に展開してきた超高層大気観測網をさらに発展させることで観測データの蓄積 を継続させるとともに、連携機関および関連研究機関の間で多点情報交換システムを用い て「超高層大気科学バーチャル情報拠点」を構成し、観測データのメタ情報を集積して共 有データベース化して連携機関間のデータの流通を促進し、それにより緊密な分野横断的 共同研究を推進することを目的としている。当研究所では、ジオスペース研究センター職 員で構成されるプロジェクト推進グループと、所内各研究グループの代表から成るプロジ ェクト運営委員とが協力して、プロジェクトを推進している。 特別経費予算は 2014 年度で終了したが、引き続き 2015 年度以降もこのプロジェクトは継 続されている。2015 年度は、テレビ会議システムおよびウェブ会議システムを活用して、連 携機関の間でのプロジェクト運営会議やデータベースシステムの開発会議・打ち合わせを定 期的に行い、メタ情報データベースシステムおよび共通データ解析ソフトウェアの改良・機 能追加に関する作業を、連携機関間で協力して効率的に行った。観測データのデータベース 化とメタ情報の抽出・記述に関しては、当初に予定していた全ての種類のメタデータのデー タベース化を終了して公開すると共に、今後に生成されるデータに関しても順次メタデータ ベースに自動登録するようした。また、当該プロジェクトの報告会を 2015 年 8 月 17－19 日 に国立極地研究所で当研究所の研究集会「第 2 回太陽地球環境データ解析に基づく超高層大 気の空間・時間変動の解明」として開催した。この研究集会には 59 名が参加し、連携機関お よび関連研究機関のネットワーク研究推進につき活発な意見交換を行った。これらの成果は、 大学間連携プロジェクトのウェブサイト(http:// www.iugonet.org) より公開されている。さらに、 ナイジェリアで開催された赤道電離圏に関する国際スクール「International School on Equatorial Low Latitude Ionosphere (ISELLI) 」(2015 年 9 月 14－18 日、アブジャ) において参加者に解析 ツールの利用講習会を開催したりするなど、当情報拠点の関連他分野への拡大を図った。 プロジェクト センターでは、2010 年度から 6 ヶ年計画で 4 つの課題を設定し、以下のとおり領域横断 的共同研究プロジェクトを推進した。 プロジェクト１ 「特異な太陽活動周期における太陽圏３次元構造の変遷と粒子加速の研究」 第 24 太陽活動周期は、過去の周期と比べ黒点の出現が少なく、極磁場が弱いことや高速太陽風の動 圧が弱まっているなどの特異性がある。プロジェクト 1 では、この第 24 太陽活動周期において 太陽圏の 3 次元構造がどのように変貌していくかを、国内外の研究者との共同研究を通じて明らかに していこうとしている。また、同活動周期における太陽圏観測から粒子加速機構の解明も目指す。 34 2．ジオスペース研究センター (1) 宇宙線モジュレーション観測による IMF に関する研究 宇宙線強度のモジュレーションは、惑星間空間磁場 (IMF) の大規模構造を研究するための有 力な手がかりを与える。我々は、信州大学・宗像教授のグループと共同して名古屋－ホバート (オーストラリア)－Sao Martinho (ブラジル)－クェートに設置した多方向ミューオン計による宇 宙線観測ネットワーク (Global Muon Detector Network; GMDN) の整備を行ってきた。2013 年度 には、メキシコ Sierra Negra 山頂 (標高 4600 m) に設置された太陽中性子望遠鏡 SciCRT を利用 して、新たにミューオン宇宙線観測を行う計画を開始した。これが実現すれば北米から南西イ ンド洋における GMDN の観測空白域を埋めることができる。昨年度にミューオン宇宙線の試 験観測が実施され、その結果から装置の dead time が大きくミューオンの検出には不十分である ことが判った。今年度は名古屋大学グループが開発した新しい Back-end Board を導入すること により dead time の問題を解決した。現在、ミューオン計としての性能を評価するための試験観 測を実施している。今後メキシコにおける宇宙線観測を円滑に推進するため、メキシコ国立自 治大学 (UNAM) 研究員 M. A. Anzorena 氏を名古屋大学に招聘し、今後の共同研究について議 論した。メキシコの新ミューオン計開発を進める一方で、クェートに設置されたミューオン計 の面積拡張を行った。クェートのミューオン計は面積が 9 m2 と GMDN の中で最も小さく検出 効率や角度分解能が悪かった。2014 年度に面積を 25 m2 へ拡張することを目指して比例計数管 の増設を行い、検出効率を大幅に改善することができた。しかし、一部の比例計数管に不具合 があり、目標とした面積は達成できなかった。今年度は、追加製造した比例計数管を設置する ことで、目標とした性能を達成することができた。また、これまでに収集した GMDN データ の解析から短期および長期の太陽活動と相関した宇宙線密度の変動を明らかにし、その成果を 学位論文 (信州大学・小財正義) にまとめた。さらに、GMDN 観測を用いた研究から、ブラジ ル国立宇宙研究所 ( INPE) の大学院生 2 名が博士の学位を取得している。 一方、我々は愛知工業大学・小島教授、大阪市立大学・林教授らのグループと共同で Ooty (インド) の超大型ミューオン望遠鏡 GRAPES-3 を用いた宇宙線強度変動の研究も実 施している。GRAPES-3 は、560 m2 といった比類のない面積を持ち、細かな角度分解能で ミューオン強度の分布を決定することができる。目下、本装置の面積を 980 m2 へ拡張す る作業が行われている。今年度は、昨年同様に GRAPES-3 の施設を訪れ、開発作業に参加 した他、同データの解析結果を現地の研究者と議論した。また、GRAPES-3 の観測データ を総合的に解析するための大容量の記録装置を整備するとともに、同データを使って宇宙 線の拡散係数や剛度依存性について研究を行い、成果を発表した。 拡張されたクェートのミューオン計 (左) と FPGA 記録計コンソールに表示されたミューオンのカウント数 (右)。 35 2. ジオスペース研究センター (2) 多地点 IPS 観測システムによる太陽風の 3 次元構造に関する研究 当研究所では、豊川、富士、菅平、木曽に設置した大型アンテナから成る多地点システ ムを用いて長年にわたって惑星間空間シンチレーション (IPS) 観測を実施し、太陽風の 3 次元構造の変動を明らかにしてきた。IPS 観測の精度を向上するには、アンテナの高感度 化が不可欠である。豊川のアンテナは、優れた受信感度を持つ太陽圏イメージング装置 (SWIFT) に更新され、2008 年夏から SWIFT による定常観測が実施されている。2013－2014 年には、富士・木曽・菅平アンテナの更新作業を行ったが、2014 年 2 月の豪雪によってこ れらのアンテナは大きな被害を受けた。そのため同年春に富士・木曽アンテナの修理を行 っている (菅平アンテナは被害が甚大のため復旧されてない)。今年度も積雪により富士・ 木曽アンテナは被害を受けており、2015 年 4－5 月に修理を行った。修理完了後から 11 月 末まで豊川・富士・木曽アンテナによる IPS 観測を実施し、太陽風速度および密度ゆらぎ のデータを取得した。得られたデータからは太陽風の南北非対称性と太陽磁場特性との関 係、サイクル 24 極大期の高緯度太陽風の変動が明らかにされている。 (3) 飛翔体と IPS による国際共同観測よる太陽圏の 3 次元特性の研究 我々はカリフォルニア大学サンディエゴ校 (USCD) のグループと、計算機トモグラフ ィー法を応用した太陽圏 3 次元構造の再構築の研究を共同で行ってきている。2012 年度 から、韓国宇宙天気センター (KSWC) と UCSD、当研究所との間で研究交流協定が締結 され、IPS データのトモグラフィー解析を宇宙天気予報に応用する試みが始まった。2014 年までに、当研究所の IPS データを実時間で Tomography 解析し、その結果を ENLIL モ デル (NASA/D. Odstrcil 博士) に入力して地球付近での太陽風を予測するシステムを開 発した。今年度は、このシステムの改良を行う一方、CSSS コロナ磁場モデルと IPS 観測 データの Tomography 解析を組み合わせることで地球付近での IMF Bz 成分を予測する研 究を行った。これまでの結果からはコロナ磁場の計算結果と観測された IMF Bz 成分の 間に有意な相関があることが判明している。IMF Bz 成分は地球磁気圏の擾乱を制御する パラメータであり、本研究成果は宇宙天気予報の観点から重要である。宇宙天気予報の 観点からは、CME (Coronal Mass Ejection) の到来を正確に予測することも重要である。 そのためには、CME の伝搬過程を明らかにする必要がある。そこで今年度米カソリック 大学の八代博士と CME の伝搬特性と背景太陽風速度の関係について共同で研究を行っ た。その結果、CME の加速度が背景太陽風によって強くコントールされていることが判 明した。さらに、2015 年 10 月にメキシコ・モレリアで開催された IPS ワークショップ に て 世 界 各 地 の 観 測 局 の デ ー タ を 交 換 す る た め の 形 式 (IPS common data format; IPSCDF) について議論された。IPSCDF は、2013 年 11 月名古屋における IPS ワークショ ップにて Version 0 が提案され、当研究所の ftp サーバ上で公開されてきた。今回の会議 では Version 1 (V1) が合意され、現在の ISEE の ftp サーバで IPSCDF V1 形式のデータが 公開されている。 プロジェクト２ 「グローバル地上・衛星観測に基づく宇宙プラズマ－電離大気－中性大気結 合の研究」 本プロジェクトの目的は、地上観測を有機的に結合させてネットワーク化し、人工衛星 観測と組み合わせることにより、地球周辺の宇宙プラズマ－電離大気－中性大気間の結合 過程とその間のエネルギー・物質のやりとりを研究することである。また、長期モニタリ 36 2．ジオスペース研究センター ングが可能な地上観測の特性を生かして、極大期・極小期を包括する長期的な観測を行い、 太陽活動が地球大気に与える影響を明らかにしていく。2015 年度の代表的な研究活動とし ては以下のようなものがあげられる。 (1) カナダ・アラスカでのオーロラ・大気光の光学観測 平成カナダ・レゾリュートベイおよびアサバスカに設置された全天カメラ、掃天分光フ ォトメータ、誘導型磁力計、VLF 波動の観測は継続的に行っている。これらのデータはホ ームページを開設して公開している。アドレスは、http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/omti/およ び、http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/vlf/である。また電気通信大学と共同で、2015 年 10 月に、 カナダの磁北極付近のユーリカに新たに全天カメラを設置し、極冠域のオーロラおよび大 気光の自動定常を開始した。カナダのアサバスカでは高時間分解能 (110 Hz) のオーロラ 観測を 2015 年 11 月より再開し、EMIC 波動と同期して出現するサブオーロラ帯の孤立プ ロトンオーロラの中に、EMIC 波動に関連した数分、数十秒、1 Hz のオーロラ輝度の変調 を見出すことに成功した。 (2) ジオスペース探査プロジェクト ERG の推進 宇宙航空研究開機構 (JAXA) 宇宙科学研究所が進めるジオスペース探査衛星プロジェ クト ERG に参加している。本プロジェクトのメンバーはプロジェクトサイエンティスト、 連携地上観測 PI 等としてプロジェクトの推進に中心的な役割を果たしている。ERG 衛星 プロジェクトは 2012 年 8 月にプロジェクト化され、2016 年度の打ち上げを目指して準備 が進められている。 (3) 北海道-陸別短波レーダーの観測 2006 年 12 月および 2014 年 10 月よりそれぞれ定常観測を開始した北海道-陸別短波第一・第 二レーダーは、2015 年度も定常観測を継続し、サブオーロラ帯高速フロー (Sub-Auroral Polarization Streams： SAPS) の特性等を明らかにした。さらに、第一レーダーサイトに設置し たデジタルカメラが 2015 年 3 月の低緯度オーロラ (日本で 11 年ぶり)、同年 6 月の夜光雲 (日 本初) の観測に成功しており、これらの現象と関連したレーダーデータの解析を進めている。 (4) ナトリウムライダーによる極域下部熱圏・中間圏・成層圏の観測 2015 年 10 月から 2016 年 3 月まで、トロムソナトリウムライダーを用いて、大気温度、 風速、ナトリウム密度の 5 方向観測を実施し、約 450 時間分のデータを取得した。過去 5 年間に取得されたライダーデータを用いて統計解析を行うことにより、上部成層圏 (高度 30－50 km) と下部熱圏・中間圏 (高度 80－110 km) の大気温度の同時導出の方法を確立し た。さらに、電離圏電場が Sporadic Sodium Layer (SSL) の生成に重要な役割を果たしてい ることを定量的に示した。 (5) SCOSTEP CAWSES-II/VarSITI プログラムの推進 本プロジェクトは ICSU 傘下の国際組織 SCOSTEP が推進する国際プロジェクトに協力 している。SCOSTEP は 2014 年 1 月から新たな 5 ヵ年プログラムとして「太陽活動変動 とその地球への影響 (Variability of the Sun and Its Terrestrial Impact：VarSITI) を開始した。 本プロジェクトのメンバーはこのプログラムの国際 co-chair やキャンペーンコーディネ ーターとして、このプログラムを推進している。また、関連する国際ホームページ 37 2. ジオスペース研究センター 太陽地球環境研究所が編集・発行してきた VarSITI 国際ニュースレター (左：2015 年 5 月号、 右：2015 年 7 月号)。 (http://www.varsiti.org/)、国内ホームページ (http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/varsiti/) を維 持・更新するとともに、国際ニュースレターを 4 回、発行し、SCOSTEP として 2015 年 に 10 件以上の国際会議の支援を行ってきた。 (6) トロムソでの光学・GPS 観測 トロムソでは、フォトメータ、デジタルカメラ (2 台)、冷却 CCD 全天カメラ (2 台)、ファ ブリペロー干渉計の計 6 台の光学観測装置が自動運用されている。2015-2016 年の冬期観測期 間は日本・フィンランドによる EISCAT 特別実験を実施し、各国の研究者に観測データを提 供した。特にジュール加熱による熱圏ダイナミクスの変化、ポーラーパッチと電離圏擾乱と の関係、サブストーム回復相のオーロラパッチと下部熱圏風変動、高エネルギー電子降り込 みよる大気微量成分の変動について共同研究を進めている。また、同サイトで GPS 受信機に よるシンチレーションの観測を行い、オーロラ活動と電離圏擾乱との関係を調べている。 (7) 人工衛星によるジオスペース探査 あけぼの衛星の長期観測データを用いた解析を行い、2 太陽活動周期にわたるプラズマ 圏の変動を初めて明らかにするとともに、 プラズマ圏 EMIC 波動等に関する研究を行った。 また、Van Allen Probes 衛星 (アメリカ) と、本プロジェクトで行われているトロムソでの 各種光学観測、EISCAT 観測、本プロジェクトに関係する地上ネットワーク観測大型研究 である LF 標準電波観測の連携観測、およびプロジェクト 4 で進めている GEMSIS-RBW シミュレーションコードの計算により、パルセーティンオーロラ時において従来考えられ ていたよりも高エネルギーの電子が降ってきていることを実証的に明らかにした。また、 れいめい衛星データと GEMSIS-RBW シミュレーションを用いた研究により、脈動オーロ ラ降下電子のエネルギースペクトルの起源を特定し、主脈動がコーラスバースト、また内 部変調が rising tone の各エレメントに対応していることを実証した。この成果は、読売新 聞や中日新聞をはじめとして広く報じられた。 38 2．ジオスペース研究センター プロジェクト３ 「太陽活動の地球環境への影響に関する研究」 太陽活動はさまざまな形で地球環境に影響を与えている。我々は太陽活動の変動がどの ように地球環境に影響を与えてきたのか、過去から現在にわたって検証し、その素過程を 解明しようと考えている。そのために 4 つのサブテーマを設定して第Ⅰ期に引き続いて第 Ⅱ期中期計画においても本プロジェクトを継続・発展させてきた。今後も各課題の研究を 継続・発展させて、新研究所の融合プロジェクトへつなげていく。 (1) 過去の太陽活動とその地球環境への影響 宇宙線が大気原子核と反応してつくる樹木年輪中の炭素14 濃度から過去の太陽活動や宇宙 線変動を復元している。2012 年度に発見した AD8 世紀の宇宙線増加事象を受けて、2015 年 度は紀元前 5000 年に遡っていくつかの時期に絞って炭素 14 濃度を測定した。また南極アイ スコア中のベリリウム 10 濃度の測定も継続し、炭素 14 データとの相関を調べている。異な る二種類の宇宙線生成核種で増加が確認されれば、地球近傍の宇宙空間における高エネルギ ー現象の原因解明にさらに近づくことができる。 一方、ベリリウムの大気中での挙動と現在の太陽活動に対する生成率を調べるために、 山形大学と共同で、世界の多地点でのベリリウム 7 の観測を行っている。現地の協力を得 て、北半球高緯度や南半球の高山で試料を採取し、観測を継続している。これまでに高緯 度地域で生成された核種が日本などの中緯度地域へ移動している可能性を見いだしてきた。 近年整備したボリビアやタイのデータも加えて、解析を行っている。今後これらの結果が 期待される。 (2) 大気中微量成分への太陽活動の影響 モニタリング観測を通して、大気組成の数年から十数年のタイムスケールでの変動から、 太陽の 11 年周期に対応する変動を抽出し、太陽活動の大気組成変動に対する影響を調べ るとともに高感度ミリ波大気観測装置の開発を行うことを目的とする。 南極域における太陽活動に伴う高エネルギー粒子の降り込みが地球大気に与える影響 を明らかにするため、高感度超伝導受信機を用いた小型ミリ波観測装置を南極昭和基地に 設置し、2012 年 1 月より NO のモニタリング観測を行っている。2012 年中に 197 日分、 2013 年は 228 日分、2014 年は 163 日分、2015 年は 224 日分のデータを取得し、年間を通 して１日以下の分解能で高度 75 km から 100 km 程度間の NO カラム量の時間変動の様子 を観測することができた。解析から、2014 年には顕著に小さくなっていた極域冬期の NO カラム量が大きくなり夏期に小さくなるという季節変化が、2015 年には 2012、13 年と同 様に検出された。加えて、2015 年 9 月から 11 月にかけて NO カラム量が短期間に 2 倍以 上に増大するイベントが複数回観測された。この時期に太陽活動が活発であったことから 高エネルギー粒子の降り込みイベントが例年よりも多いことの影響によると考えられる。 南極オゾンホールが中緯度地帯のオゾン層に与える影響とそのメカニズムの解明を目 指し、2010 年に南米大陸の南端部に位置するリオ・ガジェゴスにミリ波観測装置を設置し た。2012 年 6 月より 110 GHz 帯のオゾンスペクトルの定常観測を開始し、2012 年に 130 日、2013 年は 75 日、2014 年は 125 日、2015 年は 257 日分のオゾンスペクトルデータを取 39 2. ジオスペース研究センター 得した。2014 年度に引き続き 2015 年度も JICA-JST の SATREPS「地球規模の環境課題の 解決に資する研究」プログラムの支援の下、CEILAP とチリ共和国マゼラン大学とのオゾ ンライダー、オゾンゾンデ、ミリ波分光計の 3 測器による合同キャンペーン観測を 10 月 から 12 月まで継続して実施した。3 測器から得られたオゾンの高度プロファイルを相互比 較した結果、20－35 km の高度範囲でそれぞれ 10%以内で一致していることが確認できた。 また、オゾンホールがリオ・ガジェゴス上空を通過した際には、ミリ波分光計の連続観測 から、成層圏オゾン濃度の明確な時間変動を捉えることができた。 南極域と同様に、北極域においても太陽活動に伴う高エネルギー粒子の降り込みが中層 大気組成への影響を明らかにするために、北欧ノルウェー・トロムソの EISCAT レーダ ーサイトに南極に設置したものと同型の小型ミリ波観測装置を設置し、中層大気の組成変 動をモニタリング観測する計画を進めている。トロムソは南極昭和基地と磁気緯度がほぼ 同じであることから、両極域での高エネルギー粒子の降り込みが地球大気に与える影響の 違い等を比較観測できるユニークな観測サイトである。今年度はミリ波観測装置用のコン テナハウスを現地に輸送・設置し、観測環境の整備とともに現地研究者との連携を進めて いる。 (3) 太陽活動が大気微量成分の変動および地球環境に与える影響の素過程の解明 太陽活動変動の顕著な現れである太陽紫外線の強度変動が大気組成に与える影響を解明 し、ならびに大気中の二酸化炭素 (CO2) の濃度、CO2 安定同位体比およびエアロゾルの光 学特性を計測して、地球環境に与える影響を解析することを目的としている。 2015 年度は大気中のエアロゾルの光学特性をリアルタイムで計測する装置を改良し、エ アロゾルの成分と光学特性を調べた。開発した装置に関する論文を発表した。名古屋の都 市域および和歌山の森林における多波長光音響分光装置を用いてエアロゾルの吸収及び 散乱係数を測定したデータを解析した。大気エアロゾルを加熱処理した場合の吸収係数お よびその波長依存性の変化から、ブラックカーボンの被覆や光吸収性有機エアロゾルによ る光吸収への寄与を推定した。また、同時に気相成分やエアロゾル中の化学成分を計測す ることで、エアロゾルの光吸収の決定に影響を及ぼしている要因について調べた。 新粒子生成は大気エアロゾル粒子の重要な起源の一つであり、その後の様々な物理・化 学過程を経て地域・全球規模の気候や大気質に重大な影響を及ぼす。そのため新粒子生成 の詳細なメカニズムを理解することは重要であり、都市域・森林・山岳での観測研究およ び室内実験研究が広く行われているが、依然として核生成とその後の粒子成長に関して未 解明な部分が大きい。夏季に京都市内と東京多摩丘陵でエアロゾルの粒径分布測定を行う とともに、粒子生成に寄与しうる気相成分濃度の同時観測を行い新粒子生成発生の決定要 因について検討した。 大気中の CO2 の同位体の変動を速いレスポンスでリアルタイム計測が可能なレーザー 分光を用いた計測装置で行い、名古屋の都市大気および森林における CO2 の動態の解明を 行った。富士吉田のカラマツ林における計測結果が国際誌に掲載された。水蒸気同位体の 変動を名古屋大学で連続的に計測しており、その結果を国際誌に発表した。 40 2．ジオスペース研究センター メタンは重要な温室効果ガスの一つであり、湿地・水田・家畜・化石燃料等と発生源が 多く地域差・季節変動に不明な点が多いため、濃度変動や寄与に関する情報を得ることは 重要である。衛星観測による網羅的な観測が重要であるが、精度向上において地上観測点 の少なさや雲率の多さなどの問題もあり、地上観測ネットワークの充実が必要である。地 上観測において重要なメタン発生源である湿地帯・農耕地帯などの環境で連続メタン観測 を行いたい場合、インフラ整備などの問題から困難を伴う場合が多い。そのような場所で はエアーサンプリングが最も有用な方法であるが、1 日あるいは 1 週間に数回程度の頻度 の測定になるという問題点がある。また、既存のメタン連続観測装置を用いるためには、 安定な電力やクリーンで温度管理がされた観測施設が必要となる。しかし、ターゲットと する水田地帯では、不安定な電力供給で 1 日に数時間程しか通じない。また、埃・降雨・ 虫・小動物などによる装置の被害や保安性も考える必要がある。そこで、我々はこのよう な農村地や遠隔地といった環境でも使えるような測定システムを開発した。そして、開発 した装置を用いてインド北部の水田地帯では試験運用、並びに通年での連続メタン濃度観 測を行っている。通年での観測からメタン濃度の季節変動や、日内の変動を解析し、衛星 観測と比較している。 (4) 宇宙線による雲生成の検証 JAMSTEC の協力を得て、太陽活動と地球気候の関係を調べるために、宇宙線による雲生 成仮説の検証実験を継続して進めている。放射線源による大気電離とエアロゾル生成の関 係を明らかにすることを目的として、放射線の種類の違いによるイオン生成および粒子生 成への効果を調べるために、容積 75 L の金属チェンバーを用いた加速器実験を行っている。 使用線源は放射線医学総合研究所 HIMAC 加速器の重イオンで、これまでの窒素イオン、酸 素イオン、キセノンイオンに加え、今年度は窒素イオンによる実験の再現性や軽い水素イ オン (陽子) による効果を調べた。実験回数を増すごとに加速器環境における実験方法を確 立しつつある。キセノンイオンは原子番号が大きく、気体分子へのエネルギー付与が高い ため、イオン密度が大きくなることが期待されたが、実際には窒素イオンとほとんど変わ らなかった。外部電場のない条件で、入射粒子の飛跡上の再結合が効いていると考えられ る。しかし、粒子密度はイオン密度に対応して増加し、入射イオンの違いにはあまり依存 しない可能性がある。一方、陽子入射では比較的高い粒子生成効率が得られた。今後は再 結合や壁への付着を考慮したより精密な考察を行いつつ、実験結果の解析を進める。 プロジェクト４ 「第２期実証型ジオスペース環境モデリングシステム (GEMSIS-phase II) :宇宙 嵐に伴う多圏間相互作用と粒子加速の解明に向けて」 太陽活動極大期に頻発する宇宙嵐は、太陽から地球上層大気までの広い範囲で領域間相互 作用が強まることにより生じる大規模な宇宙環境変動現象である。本プロジェクトでは、太 陽、磁気圏、電離圏の 3 つのサブグループを中心に、ジオスペースにおける各領域での実証 型モデルを構築し、宇宙嵐時に強く発動する多圏間相互作用と高エネルギー粒子生成・消滅 を担う物理機構の解明を目指して、研究を進めている。また、コミュニティのニーズに応じ て、太陽観測衛星ひので、ジオスペース探査計画 ERG のサイエンスセンター機能 (メタデー タ付データベース、統合解析ツール等) の整備を推進してきた。以下では、サブグループ毎 に進捗状況の概要を報告する。研究については、ここでは項目をあげるのみにとどめるが、 本誌内の総合解析部門の研究成果報告 (pp.25－32) の対応する欄を参照されたい。 41 2. ジオスペース研究センター (1) GEMSIS-太陽サブグループ 第二期における GEMSIS-Sun の大目標は、 「太陽フレアにおいて、エネルギー蓄積過程、トリ ガ機構、エネルギー解放、粒子加速過程を統一的に理解すること」であり、そのための現実的な モデルを構築し、観測結果 (特に大フレア) との比較研究を行う。また、Hinode 衛星を中心にサ イエンスデータベースの構築・整備を行っている。今年度は、主に下記のような研究活動を行った。 ・白色光フレアの発生要因に関する統計的研究 ・太陽フレアのトリガ機構に関する研究 ・波動による太陽風加速・加熱に関しての観測的研究 ・あかつき電波掩蔽観測によって明らかになったコロナ質量放出内部構造 ・内部に磁束管を持つ複数のコロナ質量放出の惑星間空間伝搬 MHD シミュレーション ・3 次元構造を持つ太陽風の中での乱流輸送モデル ・電波および極端紫外線の同時観測によるコロナ磁場強度の計測とコロナポテンシャル 磁場との比較 また、下記の開発・作成を行い、成果物として一部は web 上で公開している。 1) 磁場・コロナホールの自動追跡モジュールの開発 磁気要素及びコロナホールを自動追跡するモジュールを開発し、「ひので」衛星の磁場 データや「Solar Dynamics Observatory」衛星・ 「STEREO」衛星のコロナのイメージデータ に適用した。また、相互相関解析を用いた方法で、大局的な速度場を求めるモジュールも 開発した。今年度は特に黒点の崩壊過程に関して解析を行った。黒点の崩壊過程は基本的 には等方的で、南北・東西共に同じ磁束量を黒点から外側に向けて放出すると考えられて きた。今回の解析により、数パーセントではあるが統計的には異方性があることが分かっ た。この結果は太陽の極磁場反転の過程に大きな影響を与えるものであり、重要な成果が 得られた。 2) 太陽風予測モデルの改善を目指した光球磁場の補填法とその評価 宇宙天気予報の最も重要な要素である太陽風は、太陽表面 (光球) の磁場分布に基づい た MHD シミュレーションによって予測される。光球の磁場は地球から観測可能な半球 (経度±60 度) にリアルタイムの観測データを、観測ができない残りの領域を過去のデー タで補完した synoptic map というデータが作成され公開されている。GEMSIS プロジェク トで運用されている太陽風 MHD シミュレーション (SUSANOO-SW) は、Global Oscillation Network Group (GONG) プロジェクトで公開されている daily synoptic map に基づいて予測 が行われている。SUSANOO-SW の結果と in-situ 観測との比較から、SUSANOO-SW はグ ローバルな太陽風構造をよく再現していることが分かる。しかし、短期的に磁場の極性の 再現性が悪くなる時期が見られ、活動領域が観測不可能な領域で変化している時期と対応 していることが明らかになった。この結果は、活動領域の磁場が太陽圏カレントシートの 大規模構造に大きく影響していること、また太陽磁場を観測できない領域において、モデ ルがこの影響を考慮できていないことを意味している。 本研究では、従来の磁場データに未来に観測される磁場データを、時間軸を考慮しなが ら結合した synoptic map を作成し、それを用いることで太陽風モデルの再現性の向上を試 みた結果、地球の位置での磁場極性の再現性を向上させることに成功した。特に磁場デー タの修正前に、これらの再現性が低かった時期における再現性の向上が顕著であった。 3) Hinode 衛星フレアデータベース作成 2006 年 10 月の Hinode 衛星の観測開始から現在までに 3 つの搭載機器 (SOT・XRT・EIS) で観測された太陽フレアのカタログ作成を行い、随時更新している。本カタログには、野 42 2．ジオスペース研究センター 辺山電波ヘリオグラフ、RHESSI 衛星、X 線天文衛星 Suzaku の太陽フレア観測状況の情報 を含んでいる。また、CSV ファイルで全情報がダウンロードでき、非常に使いやすいデー タベースになっている。(URL: http://st4a.stelab.nagoya-u.ac.jp/hinode_flare/) (2) GEMSIS-磁気圏サブグループ GEMSIS-磁気圏グループでは、宇宙嵐時に生起するダイナミックなジオスペース変動と 粒子加速・消失過程の理解を目指している。また、ジオスペース環境変動の衛星観測、地 上観測、理論・モデリング・総合解析を三位一体で進める予定の ERG 計画に向けて、実 証型モデルの構築とともに、サイエンスセンター機能整備による異なるデータを効率的に 解析可能な総合解析ツールなどの開発を進めてきた。今年度の研究ハイライトに関しては、 総合解析部門の報告に詳細があるため、ここでは項目のみを報告する。 ・脈動オーロラ降下電子スペクトルとコーラス波動との対応関係 ・電磁イオンサイクロトロントリガード放射による非線形電子散乱の研究 ・ディフューズオーロラに伴う相対論的電子の大気消失 ・2015 年 3 月 17 日に発生した巨大磁気嵐に関する研究 ・地球内部磁気圏における酸素イオン突発的増加現象に関する観測的研究 ・地球内部磁気圏における高エネルギーイオン輸送に関する観測的研究 以上の研究成果の他、GEMSIS-磁気圏サブグループでは、宇宙嵐に関係する諸現象 (オ ーロラ、放射線帯変動等) のデータ解析研究も推進した。また、下記の ERG サイエンス センターを中心とした開発・研究を行っている。 1) GEMSIS-RBW とれいめい衛星データとの比較による脈動オーロラ生成機構の実証 れいめい衛星によって観測された脈動オーロラ降下電子スペクトルの微細構造 (主脈 動、内部変調、定常降り込み) の各成分について、コーラス波動の lower-band chorus、rising tone、upper-band chorus を入力した GEMSIS-RBW によって再現し、これらの変調機構の起 源がコーラス波動にあることを実証した。この成果は、読売新聞、中日新聞をはじめとし て広く報道された。 2) GEMSIS-RBW と EISCAT 観測、Van Allen Probes 衛星観測との比較による脈動オーロラ時の 放射線帯電子降り込みの発見 脈動オーロラ観測時に EISCAT で 200 keV 以上のエネルギーを持つ放射線帯電子が同時 に降り込んでいることが観測された。このとき磁気圏側にいた Van Allen Probes 衛星は強 いコーラス波動を観測していた。観測されたコーラス波動スペクトルを入力として GEMSIS-RBW シミュレーションを実行したところ、EISCAT の観測から導かれた降下電子 のエネルギースペクトルをよく再現した。これらにもとづき、コーラス波動が磁気赤道面 から高緯度に伝搬することによって、一連の現象を統一的に説明できることを示した。 3) ERG サイエンスセンター ERG 衛星は 2012 年 8 月にジオスペース探査衛星 ERG プロジェクトとして JAXA でプ ロジェクト化され、2015 年の打ち上げを目指して準備が進められている。プロジェクト 4 のメンバーは、ERG プロジェクトの中心メンバーとしてプロジェクトの推進にあたってい る。平成 25 年度より当時の当研究所と JAXA 宇宙科学研究所との共同運営により、宇宙 科学連携拠点 ERG サイエンスセンターが設置され、ERG プロジェクトのデータベースの 構築や統合解析ツールの開発を行っている。ここでは両組織の教員に加え、特任教員 4 名 がセンター活動に従事している。2015 度は、ERG 衛星のレベル 2 科学データファイルの 試作を進めるとともに、 MMS 衛星への転用もふまえた 3 次元分布関数ツール、 さらに ERG 43 2. ジオスペース研究センター 衛星の運用を担う体制の整備も行っている。特に GEMSIS プロジェクトとしては、ERG 連携地上観測データのアーカイブ構築と、そのデータアーカイブと連携することで多種デ ータを可視化・解析できる統合解析ツールの開発を行っている。今年度は、連携地上観測 データの整備と公開、ならびに統合解析ツール SPEDAS 上で動作するプログラムの開発と 公開を ERG サイエンスセンターにおいて行った。また、ERG 衛星科学 Level-2 データに ついて、製造システムの試作、CDF ファイルの試作、および同ファイル読み込みツールの 試作を行い、正常動作を確認し、さらに Level-3 ファイルの設計および Level-4 ファイルの 設計検討を行った。THEMIS プロジェクトの解析ツール TDAS をベースに、宇宙科学のコ ミュニティツールを開発しようというコンソーシアム (SPEDAS) 活動にも参加して技術 提供や提言を行っている。また、SPEDAS 上で使用することができる可視化ツールとして、 粒子 3 次元速度分布を可視化するソフトウェアを MMS 衛星データ用に拡張し、Van Allen Probes 衛星粒子フラックスデータを L 値でソートしてプロットするツールを新たに開発し た。また、Web ブラウザ上でプロット作成が可能な ERGWAT-2D に Van Allen Probes 衛星 データを組み込んだ。 (3) GEMSIS-電離圏サブグループ GEMSIS-電離圏グループでは、極域電離圏と他の領域との結合過程を、総合的に解明すること を目指している。特に、磁気圏尾部との結合によるサブストーム、および赤道電離圏との結合に よるグローバル電離圏変動を主軸として研究を進めている。今年度の研究ハイライトに関しては、 総合解析部門の報告に詳細があるため、ここでは項目のみを報告するが、以下の成果を得た。 ・磁気急始に伴う電離圏対流振動の朝夕非対称構造 ・磁気リコネクションの階段状尾部方向後退：THEMIS 衛星によるオーロラサブストー ムの観測 母子里観測所 母子里観測所は北緯 44 度の北海道中央部に位置し、冬季には最低気温が －30 度以下に なる寒冷地であり、また、豪雪地域でもある。母子里観測所では、大気圏環境と電磁気圏 環境に関する以下のような観測研究を行っている。 １．大気圏環境に関する研究 母子里観測所は人口密集地域から離れているので、地域的な大気汚染の影響が比較的少な く、大気のバックグランド観測に適している。また、平地部分が多いため、広い地表範囲で の平均的な対流圏成分を計測する人工衛星の検証データを得るのに適している。地上からの 分光計測や気球による計測により成層圏および対流圏の微量化学成分の観測を行っている。 地球規模の大気環境問題の一つである成層圏オゾン破壊については、近年、成層圏オゾン の減少が収まりつつあることが観測されている。しかし、オゾン破壊物質の年々変動の影響 や地域性の有無などを長期的な観測によって確認していくことが依然として課題であり、母 子里観測所においても引き続き成層圏オゾンとオゾン破壊関連物質の長期的な観測を行うこ とが重要である。中緯度オゾンの変動の原因を研究するために 1996 年 3 月、0.0019 cm－1 の波 44 2．ジオスペース研究センター 数分解能を持つフーリエ変換型赤外分光器 (FTIR) を母子里観測所に設置し、オゾンの全量 の他、オゾンの化学に直接関係した重要な成層圏化学成分である塩化水素 (HCl)、硝酸塩素 (ClONO2)、硝酸 (HNO3)、フッ化水素 (HF) などを、設置以来持続的に高精度で観測してきた。 2014 年には装置の真空システムの一部に不具合が発生し、劣化した光学フィルタの交換と合 わせて改修を行った。また、地上設置型の可視分光器を用いた成層圏二酸化窒素とオゾンの 気柱全量の観測を、1991 年 3 月から行ってきたが、装置の老朽化による観測精度の低下が著 しくなり、2015 年末で観測を停止した。ここでの赤外および可視分光観測は、大気組成変化 検出ネットワーク (NDACC) の一部として実施されており、成層圏化学成分については高度 分布解析を行ってデータを共同利用に供している。また FTIR を用いて、対流圏の重要な化学 成分の連続観測も行っている。一酸化炭素 (CO)、エタン (C2H6)、シアン化水素 (HCN)、亜 酸化窒素 (N2O) などを計測しており、これらの成分の季節変動やアジア大陸でのバイオマス 燃焼の影響を研究している。首都大学東京と共同で地上のオゾン、一酸化炭素および炭化水 素の濃度を測定しており、長期間のデータについて比較検討している。さらに、地球温暖化 の主原因である CO2 およびメタン (CH4) の FTIR による観測を 2009 年より加えた。また、 小型光スペクトラムアナライザ (OSA) による CO2 および CH4 の測定について FTIR との比較 同時観測実験を行い、測定精度の検証を進めている。 ２．電磁気圏環境に関する研究 母子里観測所は市街地から離れて広大な観測用地を持っているので、人工の電磁気雑音 や光の干渉が少なく、電磁気圏環境の観測に適している。磁気緯度が北緯 36 度 (L=1.5) に 位置しており、中緯度の電磁気圏環境を観測するための観測点として、地磁気や電波・オ ーロラ観測を通して全国の研究者による共同利用・共同研究がなされている。特に誘導磁 力計や ELF/VLF 波動の観測は、近年注目されている波動粒子相互作用による内部磁気圏 での放射線帯粒子の加速・消失機構の解明において重要な意味を持っている。 フーリエ変換型赤外分光器に太陽光を導入するための新しい太陽追尾装置。 45 2. ジオスペース研究センター (1) 地磁気変動観測 (フラックスゲート磁力計、インダクション磁力計) 母子里観測所における磁場観測は 1989 年から継続し、210 度磁気子午面に沿った磁場多点観測 網や STEL 地磁気ネットワークの主要観測点として、1 分値データや 1 分値・4 秒値のデータプ ロットをウェブページ (http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/magne/) で公開している。高時間分解能 (1 秒値) データに関しても、リクエストに応じてデータを公開している。また、2007 年 7 月より、 サンプリング周波数 64 Hz でインダクション磁力計による Pc1 帯地磁気脈動の観測を行い、Pc1 地磁気脈動のスペクトルなどのデータを上記のウェブページで公開している。この Pc1 地磁気脈 動は、放射線帯電子の消失に関わる波動として近年注目されている。2015 年度には、昨年度に引 き続き母子里、カナダ、ロシアの観測点で観測された Pc1 地磁気脈動を統計的に解析することに より、この波動の振幅変調が、電離圏をダクト伝搬する際のうなりによって生じている可能性を 定量的に評価する成果論文を執筆・投稿し、2016 年度に出版される予定である。 (2) 電波観測 観測所近くの高さ 43 m の三角直交アンテナによる ELF/VLF 電磁放射の観測を定常的に 実施して、内部磁気圏の電磁環境を調べている。信号波形は A/D 変換ボードを内蔵したパ ソコンを導入し、30 分に 1 回、2 分ずつ、20 kHz で波形をデジタル記録している。観測さ れる夜間にトウィーク空電の分散特性の精密解析から、低緯度域における電離圏 D 層下部 の反射高度 (等価電子密度) を求めることができる。このデータに基づく下部電離圏の変 動現象の解析を千葉大学などと共同で行っている。 (3) 低緯度オーロラ全天カメラ記録 (分光フォトメータ) 3 波長分光フォトメータを本庁舎の壁面に設置し、 低緯度オーロラの定常観測を行っている。 このデータプロットは、ウェブページ (http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/omti/) で公開している。ま た、駒澤大学と共同で、地球温暖化の指標の一つになる超高層大気の夜光雲の観測を、自動 カラーカメラを使って 2010 年度より行っている。 陸別観測所 陸別観測所は北緯 43.5 度、東経 143.8 度の北海道道東のほぼ中央部に位置している。晴 天率が高い上、降水量 (年平均 688 mm)・降雪量 (年平均 145 mm) ともに少なく、風速も 年間を通して弱い (平均 1.6 m/s) ため、オーロラ・大気の観測に最適の場所である。本観 測所では、電波・赤外線・可視光等の観測装置を用いた成層圏オゾン層破壊に関連する大 気微量成分の総合的観測、高感度全天カメラやフォトメータ等を用いた低緯度オーロラの 定常的な観測や酸素原子や OH 分子の大気夜光観測に基づいた中間圏大気重力波の伝播特 性の研究が継続的に行われている。 本観測所は、1997 年 10 月、陸別町の「りくべつ宇宙地球科学館」の 2 階の一部を国立 環境研究所と共同で借り受け、陸別総合観測室として本格的な観測をスタートさせた。 1989 年、地元の天文観測グループが赤いオーロラの写真撮影に成功したことに端を発し、 1992 年にオーロラ観測装置を現地に持ち込んでテスト的な観測を始めたのが本観測所の 前身となっている。最終的には、本研究所と国立環境研究所の他に情報通信研究機構や東 北工業大学、横浜国立大学、東北大学なども加わり、省庁や大学の枠を超えて 10 台の測 46 2．ジオスペース研究センター 定装置が広さ約 1200 平米の部屋で共同研究を展開している。2003 年 4 月からは、学内措 置により陸別総合観測室から陸別観測所に格上げされた。この観測所は母子里観測所とと もに世界的な観測ネットワークである NDACC の拠点にもなっており、赤外線分光および 可視分光の観測データが同ネットワークのデータベースに提供されている。また、本観測 所から約 15 km 北西のポントマム地区に新たに大型短波レーダー (北海道-陸別短波レー ダー) を設置し、2006 年 12 月より継続的な観測を開始した。これは、世界で 2 番目の中 緯度 SuperDARN でかつアジア領域で初めての SuperDARN レーダーである。また、2014 年 10 月より第 2 大型短波レーダーが観測を開始した。 １．成層圏オゾンに関連する大気微量成分の研究 FTIR, 可視分光計、ミリ波分光放射計等を用い、国立環境研究所と共同で我が国の北域 における中層大気の組成変動の総合的なモニタリング観測を進めている。FTIR は、太陽 光を背景とした吸収スペクトル線の測定から、オゾンの他にも HCl や対流圏の CO など の季節変動を高精度で観測している。また、可視分光計は薄明時の太陽光の散乱光強度か ら二酸化窒素とオゾンの全量を求めている。またミリ波分光放射計は、大気中オゾンから の放射スペクトルを測定しオゾンの高度別混合比を知ることができる。なお、開所以来国 立環境研究所が運用してきたミリ波分光放射計は、2011 年より本研究所に運用が移管され 観測を継続している。2013 年度には導波管フィルタを用いた受信機の片サイドバンド化、 音響光学型分光計からデジタル高速フーリエ (FFT) 分光計への更新、計算機の Linux 化 による観測の無人化・遠隔モニタの整備等のシステム更新を行った。2015 年度は気象値デ ータとして NASA の MERRA 再解析データをこれまでのすべての観測データに適用し、 オゾンのリトリーバル解析の精度を向上させた。 ２．光学・磁場・電波観測による熱圏・電離圏・中間圏変動の研究 本観測所では、高感度全天カメラ、掃天フォトメータ、分光温度フォトメータ、フラッ クスゲート磁力計による低緯度オーロラ、大気夜光変動の定常観測を行っており、観測デ ータをウェブページで公開している。分光温度フォトメータは中間圏プラネタリー波の振 陸別観測所 (左) と北海道-陸別短波レーダー (右)。 47 2. ジオスペース研究センター 幅のグローバルな解析、フラックスゲート磁力計は地磁気の緯度・経度依存性のフラクタ ル解析等でデータが活用され研究成果が上がっている。2015 年 6 月 21 日には国内初の夜 光雲の観測に成功した。同夜光雲は母子里観測所、名寄市のなよろ天文台および紋別市の オホーツクタワーにおいても観測されている。また、2015 年 12 月 21 日には 24 期太陽極 大期で 2 回目の低緯度オーロラを観測した。 観測データのホームページは以下のとおり。 光学観測データ：http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/omti/index.html 磁場観測データ：http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/mm210/index.html 大型短波レーダー：http://center.stelab.nagoya-u.ac.jp/hokkaido/index.html 主な観測装置は次のとおりである。 観 測 機 器 成層圏オゾン関連 赤外線フーリエ変換型分光計 可視分光計 ミリ波放射分光計 ブリューワ分光光度計 オーロラ・大気光・電離圏関連 高感度全天 CCD カメラ 2 波長掃天分光観測器 3 波長固定型分光測光器 分光温度フォトメータ フラックスゲート磁力計 LF 標準電波受信機 HF レーダー (ポントマム地区) 担 当 機 関 国立環境研究所、太陽地球環境研究所 太陽地球環境研究所 太陽地球環境研究所 国立環境研究所 太陽地球環境研究所 太陽地球環境研究所 太陽地球環境研究所 太陽地球環境研究所 太陽地球環境研究所 東北大学、太陽地球環境研究所 太陽地球環境研究所 富士観測所、菅平観測施設、木曽観測施設 天体電波源の惑星間空間シンチレーション (IPS) を利用して太陽風を観測するため、富 士観測所、菅平観測施設、木曽観測施設および豊川分室の 4 地点にはそれぞれ UHF 電波 望遠鏡が配置されている。 富士観測所は標高 1015 m の富士山裾野にあり、1978 年に太陽風観測を目的に開設された。同 観測所は周囲を樹海と牧草地に囲まれ電波環境にも恵まれているため、4 地点システムにおいて 要の役目を果たしている。同観測所の庁舎は、電波シールド室、実験室、宿泊兼居室からなり、 太陽風観測以外の研究にも共同利用されている。菅平観測施設は、富士観測所の開設時に電気通 信大学菅平宇宙電波観測所の構内に設置された。また、木曽観測施設は 1993 年に上松町の山間 部に設置されている。富士、木曽、菅平に設置された電波望遠鏡は、開口面積約 2000 m2 の非対 称シリンドリカルパラボラ反射面を有し、モータによりその反射面を南北方向に駆動することが できる。また、これらの電波望遠鏡はフェーズドアレイを用いることで、東西方向にビームを制 御可能である。観測周波数は 327 MHz である。これらの電波望遠鏡は、通常は冬期を除く毎日稼 働し、IPS 観測データを取得している。また共同研究の下で富士・木曽の電波望遠鏡を用いた木 48 2．ジオスペース研究センター 富士観測所 (左) および木曽観測施設 (右) の UHF 電波望遠鏡。 星デシメータ電波の観測も実施されている。電波望遠鏡の制御を含め、全ての観測は完全自動 化され、名古屋から遠隔制御・監視されている。富士・木曽・菅平の観測システムは 2013 年か ら補正予算 (2012 年度) および科研費基盤 A によって大規模な更新が行われている。更新直後 に発生した 2014 年 2 月の記録的大雪によって、これらのアンテナは甚大な被害を受けた。この ため、富士・木曽アンテナについては同年春に復旧作業が行われている。2015 年の冬期間にも 富士・木曽アンテナは再び積雪による被害を受け、同年 4－5 月に復旧作業が行われた。この作 業の完了した 5 月 26 日から積雪が始まる 11 月 30 日の期間に富士・木曽・豊川アンテナを用い た多地点 IPS 観測が実施されている。なお、8 月 8－9 日に木曽観測施設の一般公開を行った。 一方、豊川分室の電波望遠鏡 (SWIFT) は子午面トランシット型の固定シリンドリカルパ ラボラアンテナであり、他の 3 地点とは異なる形状をしている。反射面の大きさは南北長 106 m、東西有効開口幅 18.95 m×2 で他の 3 地点の約 2 倍である。これにより従来に比べよ り多くの電波源が観測可能になった。観測周波数は従来と同じ (327 MHz)。同電波望遠鏡は 2008 年から定常的な IPS 観測を開始し、 2015 年度も大きな中断無く毎日データを取得した。 12 月 9 日に「大人の RIKA 教室」による豊川アンテナの見学会が開催された。 鹿児島観測所 鹿児島観測所は活発な活動を続ける桜島火山の近くの垂水市に位置している。観測所で は、下表に掲げる各種の電波観測機器などによる観測を実施し、地磁気擾乱、電離圏擾乱、 超高層大気擾乱の研究を行うとともに、取得データを共同利用・共同研究に提供している。 観測所には、本庁舎と 500 m ほど離れた台地の上にある上の台地観測点があり、また、約 70 km 南の佐多岬の鹿児島大学農学部演習林内にもコンテナハウスによる観測点がある。 １．ELF/VLF 空電および 40 kHz 標準電波の観測 上の台地観測点に設置している ELF/VLF 帯電磁波動の波形観測とスタンフォード大学 の直交ループアンテナと電気通信大学の電界計測用垂直アンテナによる観測は、2015 年度 49 2. ジオスペース研究センター も順調に観測を継続した。40 kHz 標準電波の強度・位相の観測は 2015 年度末にルビジウ ム時計が故障したため、東北大学と協力して、GPS 時計を利用したシステムに更新してい く予定である。また、アナログテープに記録されていた 1976 年以降の 30 年分の ELF/VLF 帯電磁波動の波形をデジタル化するプロジェクトを 2007 年 2 月より継続し、磁気テープ の記録リストと 20 kHz サンプルの波形観測データを http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/vlf で 公開するとともに、1976 年から 2006 年までの毎月の地磁気静穏日、およびいくつかの地 磁気擾乱日や磁気嵐のデジタル化を終了した。これらの波形データに含まれる夜間のトウ ィーク空電の分散特性の精密解析から、低緯度域における電離圏 D 層下部の反射高度 (等 価電子密度) の変動を求めることができる。これらのデータと 40 kHz 標準電波の位相変動 を使った研究が、千葉大学などと共同で進行中である。 ２．地磁気変動観測 (フラックスゲート磁力計、インダクション磁力計) 上の台地観測点におけるフラックスゲート磁力計による地磁気観測は STEL 磁力計ネッ トワークの重要観測点として、1989 年から継続し、1 分値データプロットをウェブページ で公開している (http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/magne/)。2007 年 9 月から佐多観測点で継続 している誘導磁力計による Pc1 帯 (0.2－5 Hz) の地磁気脈動の観測も順調にデータを取得 し、データは同じウェブページで公開している。また、2011 年度から垂水観測点の高周波 用誘導磁力計で行っている電気通信大学による雷の方探観測も継続している。2015 年度に は台風で故障した上の台地観測点のフラックスゲート磁力計の修理を行った。 ３．大気光観測 佐多観測点では高感度大気光全天カメラによる観測を 2000 年 7 月から継続している。 2003 年 9 月にはそれまでの木箱による観測からコンテナハウスによる観測に移行した。さ らに 2003 年 12 月、コンテナハウス内に新たに分光温度フォトメータを設置し、中間圏界 佐多観測点の高感度全天カメラ (左) と上の台地の ELF/VLF 観測アンテナ (右)。背景は噴煙を 上げる桜島火山。 50 2．ジオスペース研究センター 面付近の大気温度、中間圏・熱圏の大気光強度の定常観測を開始した。これらの観測デー タは、電話回線によるネットワークを通して、準リアルタイムで名古屋に転送されてデー タベース化され、ウェブページ (http://stdb2.isee.nagoya-u.ac.jp/omti/) で公開されている。 この佐多観測点は、オーストラリアのダーウィン観測点と磁気共役点にある。 鹿児島観測所での観測 観 測 項 目 超高層大気環境 地球電磁気環境 場所 観 測 機 器 共同研究体制 佐多 大気光全天カメラ 佐多 分光温度フォトメータ 垂水 フラックスゲート磁力計 垂水 誘導磁力計・垂直アンテナ 電気通信大学 垂水 VLF 帯波動観測用直交ループアン テナ スタンフォード大学 佐多 誘導磁力計 垂水 ELF/VLF 帯波動観測用直交ループ アンテナ 千葉大学 垂水 40 kHz 標準電波受信機 千葉大学 51 3. 研究成果の発表 3. 研究成果の発表 3.1 研 究 論 文 等 （2014年 1月 －2015年 9月 ※ ） ただし、著者の所属が STEL のものは 2015 年 10 月以降発行のものも掲載。 ※ 著 書 Inoue, G., and M. Kawasaki, Evaluation of Disturbed Peatland/Forest CO2 Emissions by Atmospheric Concentration Measurements, Tropical Peatland Ecosystems, edited by M. Osaki, N. Tsuji, 651pp, Springer Japan, Tokyo, 2015. 伊藤好孝、ダークマターの正体をあばく、宇宙の物質はどのようにできたのか 素粒子から生命へ、 日本物理学会編、208pp, 日本評論社、東京、2015. 中山智喜(分担執筆)、大気エアロゾルの光学特性の計測手法と応用、粉粒体/多孔質材料の計測と データの解釈/使い方、258pp, S&T出版株式会社、東京、2015． 野尻伸一、伊藤好孝、藤博之、門田健司、物理学ミニマ、杉山直監修、276pp, 名古屋大学出版会、 名古屋、2014． Okumiya, K., K. Matsubayashi, M. Kato, T. Inamura, A. Kawai, K. Saito, K. Ando, Y. Ishimoto, K. Usami, S. Miyamoto et al. (A. Yatagai), Aging, Disease and Health in the Himalayas and Tibet: Medical, Ecological and Cultural Viewpoints, edited by K, Okumiya, 216pp, Rubi Enterprise, Dhaka, Bangladesh, 2014. 論 文 (査読ありの論文のみ掲載) Abadi, P., Y. Otsuka, and T. Tsugawa, Effects of pre-reversal enhancement of ExB drift on the latitudinal extension of plasma bubble in Southeast Asia, Earth Planets Space, 67, 74, 2015. Abe, K., H. Aihara, C. Andreopoulos, I. Anghel, A. Ariga, T. Ariga, R. Asfandiyarov, M. Askins, J. J. Back, P. Ballett et al. (Y. Itow), Physics potential of a long-baseline neutrino oscillation experiment using a J-PARC neutrino beam and Hyper-Kamiokande, Prog. Theor. Exp. Phys., 2015, 053C02, 2015. Abe, K., Y. Haga, Y. Hayato, M. Ikeda, K. Iyogi, J. Kameda, Y. Kishimoto, M. Miura, S. Moriyama, M. Nakahata et al. (K. Choi, Y. Itow, G. Mitsuka), Limits on sterile neutrino mixing using atmospheric neutrinos in Super-Kamiokande, Phys. Rev. D, 91, 052019, 2015. Abe, K., Y. Haga, Y. Hayato, M. Ikeda, K. Iyogi, J. Kameda, Y. Kishimoto, M. Miura, S. Moriyama, M. Nakahata et al. (K. Choi, Y. Itow, G. Mitsuka), Test of Lorentz invariance with atmospheric neutrinos, Phys. Rev. D, 91, 052003 , 2015. Abe, K., Y. Hayato, T. Iida, K. Iyogi, J. Kameda, Y. Kishimoto, Y. Koshio, Ll. Marti, M. Miura, S. Moriyama et al. (K. Choi, Y. Itow, G. Mitsuka, M. Miyake), Calibration of the 52 3. 研究成果の発表 Super-Kamiokande detector, Nucl. Instrum. Meth., A 737, 253-272, 2014. Abe, K., Y. Hayato, K. Iyogi, J. Kameda, M. Miura, S. Moriyama, M. Nakahata, S. Nakayama, R. A. Wendell, H. Sekiya et al. (K. Choi, Y. Itow, G. Mitsuka, M. Miyake), Search for proton decay + via p →νK using 260 kiloton·year data of Super-Kamiokande, Phys. Rev. Lett., 113, 101801, 2014. Abe, K., K. Hieda, K. Hiraide, S. Hirano, Y. Kishimoto, K. Kobayashi, K. Ichimura, S. Moriyama, K. Nakagawa, M. Nakahata et al. (H. Uchida, Y. Itow, K. Masuda, Y. Nishitani, H. Takiya), Search for bosonic superweakly interacting massive dark matter particles with the XMASS-I detector, Phys. Rev. Lett., 113, 121301, 2014. Abe, S., N. Umemura, Y. Koyama, Y. Tanaka, M. Yagi, A. Yatagai, A. Shinbori, S. UeNo, Y. Sato, and N. Kaneda, Progress of the IUGONET system - metadata database for upper atmosphere ground-based observation data, Earth Planets Space, 66, 133, 2014. Ackermann, M., M. Ajello, A. Albert, A. Allafort, L. Baldini, G. Barbiellini, D. Bastieri, K. Bechtol, R. Bellazzini, R. D. Blandford et al. (A. Okumura), Inferred cosmic-ray spectrum from Fermi Large Area Telescope γ-ray observations of Earth’s limb, Phys. Rev. Lett., 112, 151103, 2014. Ackermann, M., M. Ajello, A. Albert, A. Allafort, L. Baldini, G. Barbiellini, D. Bastieri, K. Bechtol, R. Bellazzini, E. Bissaldi et al. (A. Okumura), High-energy gamma-ray emission from solar flares: Summary of Fermi Large Area Telescope detections and analysis of two m-class flares, Astrophys. J., 787, 15, 2014. Ackermann, M., M. Ajello, A. Albert, L. Baldini, G. Barbiellini, D. Bastieri, K. Bechtol, R. Bellazzini, E. Bissaldi, E. D. Bloom et al. (H. Tajima), Limits on dark matter annihilation signals from the Fermi LAT 4-year measurement of the isotropic gamma-ray background, J. Cosmol. Astropart. Phys., 9, 008, 2015. Ackermann, M., M. Ajello, K. Asano, W. B. Atwood, M. Axelsson, L. Baldini, J. Ballet, G. Barbiellini, M. G. Baring, D. Bastieri et al. (A. Okumura, H. Tajima), Fermi-LAT observations of the gamma-ray burst GRB 130427A, Science, 343, 42-47, 2014. Ackermann, M., M. Ajello, W. B. Atwood, L. Baldini, J. Ballet, G. Barbiellini, D. Bastieri, R. Bellazzini, E. Bissaldi, R. D. Blandford et al. (H. Tajima), 2FHL: The second catalog of hard Fermi-LAT sources, Astrophys. J. Suppl., 222, 5, 2016. Ackermann, M., M. Ajello, A. Albert, W. B. Atwood, L. Baldini, G. Barbiellini, D. Bastieri, K. Bechtol, R. Bellazzini, E. Bissaldi et al. (H. Tajima), Search for extended gamma-ray emission from the Virgo galaxy cluster with Fermi-LAT, Astrophys. J., 812, 159, 2015. Ackermann, M., M. Ajello, A. Albert, B. Anderson, W. B. Atwood, L. Baldini, G. Barbiellini, D. Bastieri, R. Bellazzini, E. Bissaldi et al. (H. Tajima), Updated search for spectral lines from Galactic dark matter interactions with pass 8 data from the Fermi Large Area Telescope, Phys. Rev. D., 91, 122002, 2015. Ackermann, M., A. Albert, B. Anderson, W. B. Atwood, L. Baldini, G. Barbiellini, D. Bastieri, K. Bechtol, R. Bellazzini, E. Bissaldi, R. D. Blandford et al. (H. Tajima), Searching for dark matter annihilation from Milky Way dwarf spheroidal galaxies with six years of Fermi Large Area 53 3. 研究成果の発表 Telescope data, Phys. Rev. Lett., 115, 231301, 2015. Ade, P. A. R., N. Aghanim, M. I. R. Alves, C. Armitage-Caplan, M. Arnaud, M. Ashdown, F. Atrio-Barandela, J. Aumont, C. Baccigalupi, A. J. Banday et al. (T. Nakajima), Planck 2013 results. XIII. Galactic CO emission, Astron. Astrophys., 571, A13, 2014. Adriani, O., E. Berti, L. Bonechi, M. Bongi, G. Castellini, R. D’Alessandro, M. Del Prete, M. Haguenauer, Y. Itow, K. Kasahara et al. (K. Kawade, Y. Makino, K. Masuda, E. Matsubayashi, Y. Muraki, T. Sako), Transverse-momentum distribution and nuclear modification factor for neutral pions in the forward-rapidity region in proton-lead collisions at √sNN = 5.02 TeV, Phys. Rev. C, 89, 065209, 2014. Adriani, O., E. Berti, L. Bonechi, M. Bongi, G. Castellini, R. D’Alessandro, M. Del Prete, M. Haguenauer, Y. Itow, K. Kasahara et al. (K. Kawade, Y. Makino, K. Masuda, E. Matsubayashi, Y. Muraki, Y. Okuno, T. Sako, Y. Sugiura, Q. D. Zhou), Measurement of very forward neutron energy spectra for 7 TeV proton–proton collisions at the Large Hadron Collider, Phys. Lett. B, 750, 360-366, 2015. Aguilar-Rodriguez, E., M. Rodriguez-Martinez, E. Romero-Hernandez, J. C. Mejia-Ambriz, J. A. Gonzalez-Esparza, and M. Tokumaru, The wavelet transform function to analyze interplanetary scintillation observations, Geophys. Res. Lett., 41, 3331-3335, 2014 (10.1002/2014GL060047). Aguilar-Rodriguez, E., J. C. Mejia-Ambriz, B. V. Jackson, A. Buffington, E. Romero-Hernandez, J. A. Gonzalez-Esparza, M. Rodriguez-Martinez, P. Hick, M. Tokumaru, and P. K. Manoharan, Comparison of solar wind speeds using wavelet transform and Fourier analysis in IPS data, Solar Phys., 290, 2507-2518, 2015. Ahnen, M. L., S. Ansoldi, L. A. Antonelli, P. Antoranz, A. Babic, B. Banerjee, P. Bangale, U. Barres de Almeida, J. A. Barrio, W. Bednarek et al. (H. Tajima), Very-high-energy gamma-rays from the Universe’s middle age: detection of the z=0.940 blazar PKS 1441+25 with MAGIC, Astrophys. J., 815, L23, 2015. Ajith, K. K., S. T. Ram, M. Yamamoto, T. Yokoyama, V. S. Gowtam, Y. Otsuka, T. Tsugawa, and K. Niranjan, Explicit characteristics of evolutionary-type plasma bubbles observed from Equatorial Atmosphere Radar during the low to moderate solar activity years 2010-2012, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 1371-1382, 2015 (10.1002/2014JA020878). Aleksic, J., S. Ansoldi, L. A. Antonelli, P. Antoranz, A. Babic, U. Barres de Almeida, J. A. Barrio, J. Becerra Gonzalez, W. Bednarek, K. Berger et al. (H. Tajima), MAGIC upper limits on the GRB 090102 afterglow, Month. Not. R. Astron. Soc., 437, 3103-3111, 2014. Ando, H., D. Shiota, T. Imamura, M. Tokumaru, A. Asai, H. Isobe, M. Pazold, B. Hausler, and M. Nakamura, Internal structure of a coronal mass ejection revealed by radio occultation observations using Akatsuki spacecraft, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 5318-5328, 2015 (10.1002/2015JA021076). Antolin, P., T. J. Okamoto, B. De Pontieu, H. Uitenbroek, T. Van Doorsselaere, and T. Yokoyama, Resonant absorption of transverse oscillations and associated heating in a solar prominence. II. Numerical aspects, Astrophys. J., 809, 72, 2015. 54 3. 研究成果の発表 Asayama, S., Y. Hasegawa, A. Mizuno, H. Ogawa, and T. Onishi, A novel compact low loss waveguide image rejection filter based on a backward coupler with band pass filters for 100 GHz band, J. Infrared Milli. Terahz. Waves, 36, 445-454, 2015. Asgari-Targhi, M., A. A. van Ballegooijen, and S. Imada, Comparison of extreme ultraviolet imaging spectrometer observations of solar coronal loops with Alfven wave turbulence models, Astrophys. J., 786, 28, 2014. Asgari-Targhi, M., J. T. Schmeltz, S. Imada, S. Pathak, and G. M. Christian, Modeling of hot plasma in the solar active region core, Astrophys. J., 807, 146, 2015. Bachelet, E., D. M. Bramich, C. Han, J. Greenhill, R. A. Street, A. Gould, G. D’Ago, K. Al-Subai, M. Dominik, R. Figuera Jaimes et al. (F. Abe, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki), Red noise versus planetary interpretations in the microlensing event ogle-2013-BLG-446, Astrophys. J., 812, 136, 2015. Balan, N., R. Skoug, S. Tulasi Ram, P. K. Rajesh, K. Shiokawa, Y. Otsuka, I. S. Batista, Y. Ebihara, and T. Nakamura, CME front and severe space weather, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 10041-10058, 2014 (10.1002/2014JA020151). Bamba, Y., K. Kusano, S. Imada, and Y. Iida, Comparison between Hinode/SOT and SDO/HMI, AIA data for the study of the solar flare trigger process, Publ. Astron. Soc. Japan, 66 (SP1), S16, 2014. Bennett, D. P., V. Batista, I. A. Bond, C. S. Bennett, D. Suzuki, J.-P. Beaulieu, A. Udalski, J. Donatowicz, V. Bozza et al. (D. Fukunaga, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki, N. Tsurumi), MOA-2011-BLG-262Lb: A sub-Earth-mass moon orbiting a gas giant primary or a high velocity planetary system in the galactic bulge, Astrophys. J., 785, 155, 2014. Bevan, A. J., B. Golob, Th. Mannel, S. Prell, B. D. Yabsley, K. Abe, H. Aihara, F. Anulli, N. Arnaud, T. Aushev et al. (H. Tajima), The physics of the B Factories, Eur. Phys. J., C74, 3026, 2014. Bisoi, S. K., P. Janardhan, M. Ingale, P. Subramanian, S. Ananthakrishnan, M. Tokumaru, and K. Fujiki, A study of density modulation index in the inner solar wind during solar cycle 23, Astrophys. J., 795, 69, 2014. Buhari, S. M., M. Abdullah, A. M. Hasbi, Y. Otsuka, T. Yokoyama, M. Nishioka, and T. Tsugawa, Continuous generation and two-dimensional structure of equatorial plasma bubbles observed by high-density GPS receivers in Southeast Asia, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 10569-10580, 2014 (10.1002/2014JA020433). Calchi Novati, S., A. Gould, A. Udalski, J. W. Menzies, I. A. Bond, Y. Shvartzvald, R. A. Street, M. Hundertmark, C. A. Beichman, J. C. Yee et al. (F. Abe, D. Fukunaga), Pathway to the Galactic distribution of planets: combined Spitzer and ground-based microlens parallax measurements of 21 single-lens events, Astrophys. J., 804, 20, 2015. Chakrabarty, D., D. Rout, R. Sekar, R. Narayanan, G. D. Reeves, T. K. Pant, B. Veenadhari, and K. Shiokawa, Three different types of electric field disturbances affecting equatorial ionosphere during a long duration prompt penetration event, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 4993-5006, 2015 (10.1002/2014JA020759). Choi, K., C. Rott, and Y. Itow, Impact of the dark matter velocity distribution on capture rates in the Sun, J. 55 3. 研究成果の発表 Cosmol. Astropart. Phys., 05, 049, 2014. Choi, K., K. Abe, Y. Haga Y. Hayato, K. Iyogi, J. Kameda,Y. Kishimoto, M. Miura, S. Moriyama, M. Nakahata et al. (Y. Itow, G. Mitsuka) Search for neutrinos from annihilation of captured low-mass dark matter particles in the Sun by Super-Kamiokande, Phys.Rev. Lett., 114, 141301, 2015. Dietrich, W., J. Wicht, and K. Hori, Effect of width, amplitude, and position of a core mantle boundary hot spot on core convection and dynamo action, Prog. Earth. Planet. Sci., 2, 35, 2015. Dawson, J. R., A. J. Walsh, P. A. Jones, S. L. Breen, M. R. Cunningham, V. Lowe, C. Jones, C. Purcell, J. L. Caswell, E. Carretti et al. (A. Mizuno), SPLASH: the Southern Parkes Large-Area Survey in Hydroxyl - first science from the pilot region, Mon. Not. R. Astron. Soc., 439, 1596-1614, 2014. Eguchi, N., K. Kodera, and T. Nasuno, A global non-hydrostatic model study of a downward coupling through the tropical tropopause layer during a stratospheric sudden warming, Atmos. Chem. Phys., 15, 297-304, 2015. Engebretson M. J., J. L. Posch, J. R. Wygant, C. A. Kletzing, M. R. Lessard, C.-L. Huang, H. E. Spence, C. W. Smith, H. J. Singer, Y. Omura et al. (K. Shiokawa), Van Allen probes, NOAA, GOES, and ground observations of an 3 intense EMIC wave event extending over 12 hours in MLT, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 5465-5488, 2015 (10.1002/2015JA021227). Fisher, G. H, W. P. Abbett, D. Bercik, M. Kazachenko, B. Lynch, B. Welsch, J. T. Hoeksema, K. Hayashi, Y. Liu, A. A. Norton, A. Dalda, M. L. DeRosa, and M. Cheung, The Coronal Global Evolutionary Model (CGEM): Using HMI vector magnetogram and Doppler data to model the buildup of free magnetic energy in the solar corona, Space Weather, 13, 369-373, 2015. Freeman, M., L. C. Philpott, F. Abe, M. D. Albrow, D. P. Bennett, I. A. Bond, C. S. Botzler, J. C. Bray, J. M. Cherrie, G. W. Christie et al. (Y. Muraki), Can the masses of isolated planetary-mass gravitational lenses be measured by terrestrial parallax?, Astrophys. J., 799, 181, 2015. Fujiki, K., M. Tokumaru, T. Iju, K. Hakamada, and M. Kojima, Relationship between solar-wind speed and coronal magnetic-field properties, Solar Phys., 290, 2491-2505, 2015. Fujiki, K., H. Washimi, K. Hayashi, G. P. Zank, M. Tokumaru, T. Tanaka, V. Florinski, and Y. Kubo, MHD analysis of the velocity oscillations in the outer heliosphere, Geophys. Res. Lett., 41, 2014 (10.1002/2014GL059391). Fujiwara, H., S. Nozawa, Y. Ogawa, R. Kataoka, Y. Miyoshi, H. Jin, and H. Shinagawa, Extreme ion heating in the dayside ionosphere in response to arrival of a coronal mass ejection on March 12, 2012, Ann. Geophysicae, 32, 831-839, 2014. Fukazawa, K., T. Nanri, and T. Umeda, Performance measurements of MHD simulation for planetary magnetosphere on Peta-scale computer FX10, in Parallel Computing: Accelerating Computational Science and Engineering, Advances in Parallel Computing, 25, edited by M. Bader, A. Bode, H.-J. Bungartz, M. Gerndt, G. R. Joubert, and F. Peters, IOS Press, Amsterdam, 387-394, 2014. Fukuda, Y., M. Hirahara, K. Asamura, T. Sakanoi, Y. Miyoshi, T. Takada, A. Yamazaki, K. Seki, and Y. Ebihara, Electron properties in inverted-V structures and their vicinities based on Reimei 56 3. 研究成果の発表 observations, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 3650-3663, 2014 (10.1002/2013JA018938). Fukui, A., A. Gould, T. Sumi, D. P. Bennett, I. A. Bond, C. Han, D. Suzuki, J.-P. Beaulieu, V. Batista, A. Udalski et al. (F. Abe, OGLE-2012-BLG-0563Lb: Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki), A Saturn-mass planet around an M dwarf with the mass constrained by Subaru AO imaging, Astrophys. J., 809 , 74, 2015. Fukui, Y., A. Ohama, N. Hanaoka, N. Furukawa, K. Torii, J. R. Dawson, N. Mizuno, K. Hasegawa, T. Fukuda, S. Soga et al. (A. Mizuno), Molecular clouds toward the super star cluster NGC 3603 possible evidence for a cloud-cloud collision in Triggering the cluster formation, Astrophys. J., 780, 36, 2014. Fukui, Y., K. Torii, A. Ohama, K. Hasegawa, Y. Hattori, H. Sano, S. Ohashi, K. Fujii, S. Kuwahara, N. Mizuno et al. (A. Mizuno), The two molecular clouds in RCW 38: Evidence for the formation of the youngest super star cluster in the Milky Way triggered by cloud-cloud collision, Astrophys. J., 820, 26, 2015. Fukushima, D., K. Shiokawa, Y. Otsuka, M. Nishioka, M. Kubota, T. Tsugawa, T. Nagatsuma, S. Komonjinda, and C. Y. Yatini, Geomagnetically conjugate observation of plasma bubbles and thermospheric neutral winds at low latitudes, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 2222-2231, 2015 (10.1002/2014JA020398). Furukawa, N., A. Ohama, T. Fukuda, K. Torii, T. Hayakawa, H. Sano, T. Okuda, H. Yamamoto, N. Moribe, A. Mizuno et al., The jet and arc molecular clouds toward Westerlund 2, RCW 49, and HESS J1023-575 12 CO and 13 CO (J = 2-1 and J = 1-0) observations with NANTEN2 and Mopra Telescope, Astrophys. J., 781, 70, 2014. Gallardo-Lacourt, B., Y. Nishimura, L. R. Lyons, S. Zou, V. Angelopoulos, E. Donovan, K. A. McWilliams, J. M. Ruohoniemi, and N. Nishitani, Coordinated SuperDARN THEMIS ASI observations of mesoscale flow bursts associated with auroral streamers, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 142-150, 2014 (10.1002/2013JA019245). Gerrard, A., L. J. Lanzerotti, M. Gkioulidou, D. G. Mitchell, J. Manweiler, J. Bortnik, and K. Keika, Initial measurements of O-ion and He-ion decay rates observed from the Van Allen probes RBSPICE instrument, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 8813-8819, 2014 (10.1002/2014JA020374). Gonzalez, L. X., J. F. Valdes-Galicia, F. Sanchez, Y. Muraki, T. Sako, K. Watanabe, Y. Matsubara, Y. Nagai, S. Shibata, T. Sakai, O. Musalem, and A. Hurtado, Re-evaluation of the neutron emission from the solar flare of 2005 September 7, detected by the solar neutron telescope at Sierra Negra, Astrophys. J., 814, 136, 2015. Gould, A., A. Udalski, I.-G. Shin, I. Porritt, J. Skowron, C. Han, J. C. Yee, S. Kozłowski, J.-Y. Choi, R. Poleski et al. (F. Abe, Y. Itow, D. Fukunaga, K. Masuda, Y. Matsubara), A terrestrial planet in a ~1-AU orbit around one member of a ∼15-AU binary, Science, 345, 46-49, 2014. Gustafson, J., K. Abe, Y. Haga, Y. Hayato, M. Ikeda, K. Iyogi, J. Kameda, Y. Kishimoto, M. Miura, S. Moriyama et al. (K. Choi, Y. Itow, G. Mitsuka, T. Suzuki), Search for dinucleon decay into pions at Super-Kamiokande, Phys. Rev. D, 91, 072009, 2015. Guo, X., T. Nakayama, H. Yamada, S. Inomata, K. Tonokura, and Y. Matsumi, Measurement of the light 57 3. 研究成果の発表 absorbing properties of diesel exhaust particles using a three-wavelength photoacoustic spectrometer, Atmos. Environ., 94, 428-437, 2014. Han, D., X.-C. Chen, J.-J. Liu, Q. Qiu, K. Keika, Z.-J. Hu, J.-M. Liu, H.-Q. Hu, and H.-G. Yang, An extensive survey of dayside diffuse aurora based on optical observations at Yellow River Station, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 7447-7465, 2015 (10.1002/2015JA021699). Han, Y., Y. Iwamoto, T. Nakayama, K. Kawamura, and M. Mochida, Formation and evolution of biogenic secondary organic aerosol over a forest site in Japan, J. Geophys. Res. Atmos., 119, 259-273, 2014 (10.1002/2013JD020390). Hara, T., K. Seki, H. Hasegawa, D. A. Brain, K. Matsunaga, and M. H. Saito, The spatial structure of Martian magnetic flux ropes recovered by the Grad-Shafranov reconstruction technique, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 1262-1271, 2014 (10.1002/2013JA019414). Hara, T., K. Seki, H. Hasegawa, D. A. Brain, K. Matsunaga, M. H. Saito, and D. Shiota, Formation processes of flux ropes downstream from Martian crustal magnetic fields inferred from Grad-Shafranov reconstruction, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 7947-7962, 2014 (10.1002/2014JA019943). Harada, Y., Y. Futaana, S. Barabash, M. Wieser, P. Wurz, A. Bhardwaj, K. Asamura, Y. Saito, S. Yokota, H. Tsunakawa, and S. Machida, Backscattered energetic neutral atoms from the Moon in the Earth’s plasma sheet observed by Chandarayaan-1/Sub-keV Atom Reflecting Analyzer instrument, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 3573-3584, 2014 (10.1002/2013JA019682). Hashimoto A., K. Shiokawa, Y. Otsuka, S.-I. Oyama, S. Nozawa, T. Hori, M. Lester, and M. Johnsen, Statistical study of auroral fragmentation into patches, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 6207-6217, 2015 (10.1029/2015JA021000). Hayashi, K., S. Yang, and Y. Deng, Comparison of potential field solutions for Carrington Rotation 2144, J. Geophys. Res. Space Physics, 121, 1046-1061, 2015 (10.1002/2015JA021757). Henderson, C. B., H. Park, T. Sumi, A. Udalski, A. Gould, Y. Tsapras, C. Han, B. S. Gaudi, V. Bozza, F. Abe et al. (D. Fukunaga, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki, N. Tsurumi), Candidate gravitational microlensing events for future direct lens imaging, Astrophys. J., 794, 71, 2014. Hidemori, T., T. Nakayama, Y. Matsumi, T. Kinugawa, A. Yabushita, M. Ohashi, T. Miyoshi, S. Irei, A. Takami, N. Kaneyasu, A. Yoshino, R. Suzuki, Y. Yumoto, and S. Hatakeyama, Characteristics of atmospheric aerosols containing heavy metals measured on Fukue Island, Japan, Atmos. Environ., 97, 447-455, 2014. Hikishima, M., Y. Katoh, and H. Kojima, Evaluation of waveform data processing in Wave-Particle Interaction Analyzer, Earth Planets Space, 66, 63, 2014. Hori, K., C. A. Jones, and R. J. Teed, Slow magnetic Rossby waves in the Earth’s core, Geophys. Res. Lett., 42, 6622-6629, 2015 (10.1002/2015GL064733). Hori, T., Y. Miyashita, Y. Miyoshi, K. Seki, T. Segawa, Y.-M. Tanaka, K. Keika, M. Shoji, I. Shinohara, K. Shiokawa, Y. Otsuka et al. (N. Nishitani), CDF data archive and integrated data analysis platform for ERG-related ground data developed by ERG Science Center (ERG-SC), J. Sp. Sci. 58 3. 研究成果の発表 Info. Jpn, 14, 75-89, 2015. Hosokawa, K, Y. Miyoshi, and W. Li, Introduction to special Ssection on pulsating aurora and related magnetospheric phenomena, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 5341-5343, 2015 (10.1002/2015JA021453). Hosokawa, K., Y. Otsuka, Y. Ogawa, and T. Tsugawa, Observations of GPS scintillation during an isolated auroral substorm, Prog. Earth Planet. Sci., 1, 16, 2014. Hosokawa, K., S. Taguchi, K. Shiokawa, Y. Otsuka, Y. Ogawa, and M. Nicolls, Global imaging of polar cap patches with dual airglow imagers, Geophys. Res. Lett., 41, 2014 (10.1002/2013GL058748). Ichinohe, Y., Y. Uchida, S. Watanabe, I. Edahiro, K. Hayashi, T. Kawano, M. Ohno, M. Ohta, S. Takeda, Y. Fukazawa et al. (H. Tajima), The first demonstration of the concept of “narrow-FOV Si/CdTe semiconductor Compton camera”, Nucl. Instr. Meth. A, 806, 5-13, 2016. Ieda, A., S. Oyama, H. Vanhamäki, R. Fujii, A. Nakamizo, O. Amm, T. Hori, M. Takeda, G. Ueno, A. Yoshikawa, R. J. Redmon, W. F. Denig, Y. Kamide, and N. Nishitani, Approximate forms of daytime ionospheric conductance, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 10397-10415, 2014 (10.1002/2014JA020665). Iino, T., A. Mizuno, T. Nakajima, T. Hidemori, T. Tsukagoshi, and C. Kato, Search for sulfur-bearing species as remnant of cometary impact on Neptune, Planet. Space Sci., 104, 211-215, 2014. Iino, T., Y. Hirahara, T. Hidemori, T. Tsukagoshi, T. Nakajima, S. Nakamoto, and C. Kato, Observational constraint on Pluto’s atmospheric CO with ASTE, Publ. Astron. Soc. Jpn., 68, L1, 2016. Iju, T., M. Tokumaru, and K. Fujiki, Kinematic properties of slow ICMEs and an interpretation of a modified drag equation for fast and moderate ICMEs, Solar Phys., 289, 2157-2175, 2014. Iju, T., S. Abe, M. Tokumaru, and K. Fujiki, Plasma distribution of Comet ISON (C/2012 S1) observed using the radio scintillation method, Icarus, 252, 301-310, 2015. Imada, S., Y. Bamba, and K. Kusano, Coronal behavior before the large flare onset, Publ. Astron. Soc. Japan, 66 (SP1), S17, 2014. Imamura, T., M. Tokumaru, H. Isobe, D. Shiota, H. Ando, M. Miyamoto, T. Toda, B. Hausler, M. Patzold, A. Nabatov, A. Asai, K. Yaji, M. Yamada, and M. Nakamura, Outflow structure of the quiet Sun corona probed by spacecraft radio scintillations in strong scattering, Astrophys. J., 788, 117, 2014. Inoue, S., T. Magara, V. S. Pandey, D. Shiota, K. Kusano, G. S. Choe, and K. S. Kim, Nonlinear force-free extrapolation of the coronal magnetic field based on the magnetohydrodynamic relaxation method, Astrophys. J., 780, 101, 2014. Irie, H., T. Nakayama, A. Shimizu, A. Yamazaki, T. Nagai, A. Uchiyama, Y. Zaizen, S. Kagamitani, and Y. Matsumi, Evaluation of MAX-DOAS aerosol retrievals by coincident observations using CRDS, lidar, and sky radiometer in Tsukuba, Japan, Atmos. Meas. Tech., 8, 2775-2788, 2015. Ishida, T., Y. Ogawa, A. Kadokura, K. Hosokawa, and Y. Otsuka, Direct observations of blob deformation during a substorm, Ann. Geophysicae, 33, 525-530, 2015. Ishiguro, M., D. Kuroda, S. Hasegawa, M.-J. Kim, Y.-J. Choi, N. Moskovitz, S. Abe, K.-S. Pan, J. 59 3. 研究成果の発表 Takahashi, Y. Takagi et al. (K. Furusawa, F. Abe), Optical properties of (162173) 1999 JU3: In preparation for the JAXA Hayabusa 2 sample return mission, Astrophys. J., 792, 74, 2014. Isono, Y., A. Mizuno, T. Nagahama, Y. Miyoshi, T. Nakamura, R. Kataoka, M. Tsutsumi, M. Ejiri, H. Fujiwara, and H. Maezawa, Variations of nitric oxide in the mesosphere and lower thermosphere over Antarctica associated with a magnetic storm in April 2012, Geophys. Res. Lett., 41, 2568-2574, 2014 (10.1002/2014GL059360). Isono, Y., A. Mizuno, T. Nagahama, Y. Miyoshi, T. Nakamura, R. Kataoka, M. Tsutsumi, M. K. Ejiri, H. Fujiwara, H. Maezawa, and M. Uemura, Ground-based observations of nitric oxide in the mesosphere and lower thermosphere over Antarctica in 2012-2013, J. Geophys. Res. Space Physics, 199, 7745-7761, 2014 (10.1002/2014JA019881). Iwai, K., Y. Miyoshi, S. Masuda, F. Tsuchiya, A. Morioka, and H. Misawa, Spectral structures and their generation mechanisms for solar radio type-I bursts, Astrophys., J., 789, 4, 2014. Iwai, K., K. Shibasaki, S. Nozawa, T. Takahashi, S. Sawada, J. Kitagawa, S. Miyawaki, and H. Kashiwagi, Coronal magnetic field and the plasma beta determined from radio and multiple satellite observations, Earth Plants Space, 66, 149, 2014. Izumi, T., K. Kohno, S. Aalto, A. Doi, D. Espada, K. Fathi, N. Harada, B. Hatsukade, T. Hattori, P.-Y. Hsieh et al. (T. Nakajima), ALMA observations of the submillimeter dense molecular gas tracers in the luminous type-1 active nucleus of NGC 7469, Astrophys., J., 811, 39-53, 2015. Jackson, B. V., D. Odstrcil, H.-S. Yu, P. P. Hick, A. Buffington, J. C. Mejia-Ambriz, J. Kim, S. Hong, Y. Kim, J. Han, and M. Tokumaru, The UCSD kinematic IPS solar wind boundary and its use in the ENLIL 3-D MHD prediction model, Space Weather, 13, 104-115, 2015 (10.1002/2014SW001130). Jackson, B. V., P. P. Hick, A. Buffington, H.-S. Yu, M. M. Bisi, M. Tokumaru, and X. Zhao, A determination of the North-South heliospheric magnetic field component from inner corona closed-loop propagation, Astrophys. J. Lett. 803, L1, 2015. Janardhan, P., S. K. Bisoi, S. Ananthakrishnan, M. Tokumaru, K. Fujiki, L. Jose, and R. Sridharan, A 20 year decline in solar photospheric magnetic fields: Inner-heliospheric signatures and possible implications, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 5306–5317, 2015 (10.1002/2015JA021123). Jeong, J., H. Park, C. Han, A. Gould, A. Udalski, M. K. Szymański, G. Pietrzyński, I. Soszyński, R. Poleski, K. Ulaczyk et al (F. Abe, D. Fukunaga, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki), Reanalyses of anomalous gravitational microlensing events in the OGLE-III early warning system database with combined data, Astrophys. J., 804, 38, 2015. Jun, C.-W., K. Shiokawa, M. Connors, I. Schofield, I. Poddelsky, and B. Shevtsov, Study of Pc1 pearl structures observed at multi-point ground stations in Russia Japan and Canada, Earth Planets Space, 66, 140, 2014. Jung, Y. K., A. Udalski, T. Sumi, C. Han, A. Gould, J. Skowron, S. Kozlowski, R. Poleski, L. Wyrzykowski, M. K. Szymanski et al. (F. Abe, D. Fukunaga, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki, N. Tsurumi), OGLE-2013-BLG-0102LA, B: Microlensing binary with components at star/brown dwarf and brown dwarf/planet boundaries, Astrophys. J., 798, 123, 60 3. 研究成果の発表 2015. Kaithakkal, A. J., Y. Suematsu, M. Kubo, Y. Iida, D. Shiota, and S. Tsuneta, Phtospheric flow fiels related to the evolution of the Sun’s polar magnetic patches observed by Hinode Solar Optical Telescope, Astrophys. J., 799, 139, 2015. Kamide, Y., and K. Kusano, No major dslar flares but the largest geomagnetic storm in the present solar cycle, Space Weather, 13, 365-367, 2015 (10.1002/2015SW001213). Kaneyasu, N., K. Sato, A. Takami, T. Hidemori, Y. Matsumi, and S. Yamamoto, PM2.5 and particulate substances concerned to human health at upwind areas of Japan, Earozoru Kenkyu, 29, 82-94, 2014. Kataoka, R., D. Shiota, E. Kilpua, and K. Keika, Pileup accident hypothesis of magnetic storm on 17 March 2015, Geophys. Res. Lett., 42, 5155-5161, 2015 (10.1002/2015GL064816). Kataoka, R., T. Sato, Y. Kubo, D. Shiota, T. Kuwabara, S. Yashiro, and H. Yasuda, Radiation dose forecast of WASAVIES during ground level enhancement, Space Weather, 12, 380-386, 2014 (10.1002/2014SW001053). Kataoka, R., Y. Fukuda, Y. Miyoshi, Y. Miyahara, S. Itoya, Y. Ebihara, D. Hampton, H. Dahlgren, D. Whiter, and N. Ivchenko, Compound auroral micromorphology: Ground-based high-speed imaging, Earth Planets Space, 67, 23, 2015. Katoh, Y., M. Hikishima, H. Kojima, Y. Omura, S. Kasahara, M. Hirahara, Y. Miyoshi, K. Seki, K. Asamura, T. Takashima, and T. Ono, Direct measurement of non-linear wave-particle interactions in the Earth’s magnetosphere: Wave-particle interaction analyzer (WPIA) for ERG mission, JPS Conf. Proc., 1, 015100, 2014. Kawade, K., O. Adriani, L. Bonechi, M. Bongi, G. Castellini, R. D’Alessandro, M. Del Prete, M. Haguenauer, Y. Itow, K. Kasahara et al. (Y. Makino, K. Masuda, E. Matsubayashi, G. Mitsuka, Y. Muraki, T. Sako), The performance of the LHCf detector for hadronic showers, JINST, 9, P03016, 2014. Keika, K., R. Kataoka, and Y. Ebihara, What caused the rapid recovery of the Carrington storm?, Earth, Planets Space, 67, 65 , 2015. Kim, N. Y., K. Abe, K. Hieda, K. Hiraide, S. Hirano, Y. Kishimoto, K. Kobayashi, S. Moriyama, K. Nakagawa, M. Nakahata et al. (Y. Itow, Y. Nishitani, K. Masuda, H. Takiya, H. Uchida), Micro-source development for XMASS experiment, Nucl. Instr. Meth. A, 784, 499-503, 2015. Kim, T. K., N. V. Pogorelov, S. N. Borovikov, K. Hayashi, B. V. Jackson, M. Tokumaru, and H. Yu, Modeling the global heliosphere using IPS-driven time-dependent boundary conditions, in Outstanding Problems in Heliophysics: From Coronal Heating to the Edge of the Heliosphere, Edited by Q. Hu and G. P. Zank., ASP Conference Series, 484, 91, 2014. Kim, T. K., N. V. Pogorelov, S. N. Borovikov, B. V. Jackson, H.-S. Yu, and M. Tokumaru, MHD heliosphere with boundary conditions from a tomographic reconstruction using interplanetary scintillation data, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 7981-7997, 2014 (10.1002/2013JA019755). Kita, H., H. Misawa, A. Bhardwaj, F. Tsuchiya, T. Sakanoi, Y. Kasaba, C. Tao, Y. Miyoshi, and A. 61 3. 研究成果の発表 Morioka, Relation between the short-term variation of the Jovian radiation belt and thermosphere derived from radio and infrared observations, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 6614-6623, 2015 (10.1002/2015JA021374). Kodera, K., B. M. Funatsu, C. Claud, and N. Eguchi, The role of convective overshooting clouds in tropical stratosphere–troposphere dynamical coupling, Atmos. Chem. Phys., 15, 6767-6774, 2015. Koustov, A. V., K. N. Yakymenko, N. Nishitani, and P. V. Ponomarenko, Hokkaido HF radar signatures of periodically reoccurring nighttime MSTIDs detected at short ranges, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 1200-1218, 2014 (10.1002/2013JA019422). Kozai, M., K. Munakata, C. Kato, T. Kuwabara, J. W. Bieber, P. Evenson, M. Rockenbach, A. Dal Lago, N. J. Schuch, M. Tokumaru, M. L. Duldig, J. E Humble, I. Sabbah, H. K. Al Jassar, M. M. Sharma, and J. Kota, The spatial density gradient of galactic cosmic rays and its solar cycle variation observed with the Global Muon Detector Network, Earth, Planets Space, 66, 151, 2014. Krücker, S., S. Christe, L. Glesener, S.-N. Ishikawa, B. Ramsey, T. Takahashi, S. Watanabe, S. Saito, M. Gubarev, K. Kilaru et al. (H. Tajima), First images from the Focusing Optics X-Ray Solar Imager, Astrophys. J. Lett., 793, L32, 2014. Kurita, N., Y. Fujiyoshi, T. Nakayama, Y. Matsumi, and H. Kitagawa, East Asian Monsoon controls on the inter-annual variability in precipitation isotope ratio in Japan, Clim. Past, 11, 339-353, 2015. Kurita, S., A. Kadokura, Y. Miyoshi, A. Morioka, Y. Sato, and H. Misawa, Relativistic electron precipitations in association with diffuse aurora: Conjugate observation of SAMPEX and the all sky TV camera at Syowa Station, Geophys. Res. Lett., 42, 4702-4208, 2015 (10.1002/2015GL064564). Kurita, S., Y. Miyoshi, C. Cully, V. Angelopoulos, O. Le Contel, M. Hikishima, and H. Misawa, Observational evidence of electron pitch angle scattering driven by ECH waves, Geophys. Res. Lett., 41, 8076-8080, 2014 (10.1029/2014GL061927). Lee, K.-S., D. H. Brooks, and S. Imada, Photospheric abundances of polar jets on the Sun observed by Hinode, Astrophys. J., 809, 114, 2015. Lee, K.-S., S. Imada, Y.-J. Moon, and J.-Y. Lee, Spectroscopic study of a dark lane and a coolKodera loop in a solar limb active region by Hinode/EIS, Astrophys. J., 780, 177, 2014. Litos, M., K. Abe, Y. Hayato, T. Iida, M. Ikeda, K. Iyogi, J. Kameda, K. Kobayashi, Y. Koshio, Y. Kozuma, et al. (Y. Itow, G. Mitsuka, T. Tanaka), Search for dinucleon decay into kaons in Super-Kamiokande, Phys. Rev. Lett., 112, 131803, 2014. Lopez, D., and Y. Matsubara, Search for solar neutrons at Mount Chacaltaya associated with M- and X-class flares during the rising period of solar cycle 24, Earth Planets Space, 67, 54, 2015. Lopez, D., Y. Matsubara, Y. Muraki, T. Sako, and J. F. Valdes-Galicia, Estimates of the neutron emission during large solar flares in the rising and maximum period of solar cycle 24, Astropart. Phys., 76, 19-28, 2016. Lue, C., Y. Futaana, S. Barabash, Y. Saito, M. Nishino, M. Wieser, K. Asamura, A. Bhardwaj, and P. Wurz, Scattering characteristics and imaging of energetic neutral atoms from the Moon in the terrestrial magnetosheath, J. Geophys. Res. Space Physics, 121, 432-445, 2016 (10.1002/2015JA021826). 62 3. 研究成果の発表 Lynn, K. J. W., K. Shiokawa, Y. Otsuka, and P. Wilkinson, Optical and ionosonde observations of electron density depletions over Darwin, Asian J. Phys., 24, 807-810, 2015. Lyons, L. R., Y. Nishimura, B. Gallardo-Lacourt, M. J. Nicolls, S. Chen, D. L. Hampton, W. A. Bristow, J. M. Ruohoniemi, N. Nishitani, E. F. Donovan, and V. Angelopoulos, Azimuthal flow bursts in the inner plasma sheet and possible connection with SAPS and plasma sheet earthward flow bursts, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 5009-5021, 2015 (10.1002/2015JA021023). Machida, S., Y. Miyashita, A. Ieda, M. Nosé, V. Angelopoulos, and J. P. McFadden, Statistical visualization of the Earth’s magnetotail and the implied mechanism of substorm triggering based on superposed-epoch analysis of THEMIS data, Ann. Geophys., 32, 99-111, 2014. Martin, S., K. Kohno, T. Izumi, M. Krips, D. S. Meier, R. Aladro, S. Matsushita, S. Takano, J. Turner, D. Espada, T. Nakajima et al., Multi-molecule ALMA observations towards the seyfert 1 galaxy NGC 1097, Astron. Astrophys., 573, A116, 2015. Martinez-Calderon, C., K. Shiokawa, Y. Miyoshi, M. Ozaki, I. Schofield, and M. Connors, Polarization analysis of VLF/ELF waves observed at subauroral latitudes during the VLF-CHAIN campaign, Earth Planets Space, 67, 21, 2015. Martinez-Calderon, C., K. Shiokawa, Y. Miyoshi, M. Ozaki, I. Schofield, and M. Connors, Statistical study of ELF/VLF emissions at subauroral latitudes in Athabasca, Canada, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 8455-8469, 2015 (10.1002/2015JA021347). Matsuda, T. S., T. Nakamura, M. K. Ejiri, M. Tsutsumi, and K. Shiokawa, New statistical analysis of the horizontal phase velocity distribution of gravity waves observed by airglow imaging, J. Geophys. Res. Atmos., 119, 9707-9718, 2014 (10.1002/2014JD021543). McComas, D. J., F. Allegrini, M. Bzowski, M. A. Dayeh, R. DeMajistre, H. O. Funsten, S. A. Fuselier, M. Gruntman, P. H. Janzen, M. A. Kubiak, H. Kucharek, E. Mobius, D. B. Reisenfeld, N. A. Schwadron, J. M. Sokol, and M. Tokumaru, IBEX: The first five years (2009-2013), Astrophys. J. Suppl. 213, 20, 2014. Mejia-Ambriz, J. C., B. V. Jackson, J. A. Gonzalez-Esparza, A. Buffington, M. Tokumaru, and E. Aguilar-Rodriguez, Remote-sensing of solar wind speeds from IPS observations at 140 and 327 MHz using MEXART and STEL, Solar Phys., 290, 2539-2552, 2015. 三宅芙沙、増田公明、屋久杉に刻まれた宇宙現象：西暦774-775年,993-994年の宇宙線強度異常、 日本物理学会誌、69, 93-97, 2014. Miyake, F., K. Masuda, M. Hakozaki, T. Nakamura, F. Tokanai, K. Kato, K. Kimura, and T. Mitsutani, Verification of the cosmic-ray event in AD 993-994 by using a Japanese Hinoki tree, Radiocarbon, 56, 1189-1194, 2014. Miyake, F., A. Suzuki, K. Masuda, K. Horiuchi, H. Motoyama, H. Matsuzaki, Y. Motizuki, K. Takahashi, and Y. Nakai, Cosmic ray event of A.D. 774-775 shown in quasi-annual 10 Be data from the Antarctic Dome Fuji ice core, Geophys. Res. Lett., 42, 84-89, 2015 (10.1002/2014GL062218). Miyake, Y. and M. N. Nishino, Electrostatic environment near lunar vertical hole: 3D plasma particle simulations, Icarus, 260, 301-307, 2015. Miyake, W., Y. Miyoshi, and A. Matsuoka, On the spatial extent of the proton radiation belt from solar cell 63 3. 研究成果の発表 output variation of the Akebono satellite, Adv. Space Res., 53, 1603-1609, 2014. Miyake, W., Y. Miyoshi, and A. Matsuoka, An empirical modeling of spatial distribution of trapped protons from solar cell degradation of the Akebono satellite, Adv. Space Res., 56, 2575-2581, 2015. Miyamoto, M., T. Imamura, M. Tokumaru, H. Ando, H. Isobe, A. Asai, D. Shiota, T. Toda, B. Häusler, M. Pätzold, A. Nabatov, and M. Nakamura, Radial distribution of compressive waves in the solar corona revealed by radio occultation observations using Akatsuki spacecraft, Astrophys. J., 797, 51, 2014. Miyashita, Y., S. Machida, Y. Kamide, and A. Nishida, Comment on “Where is the magnetic energy for the expansion phase of auroral substorms accumulated?” by S.-I. Akasofu, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 3827-3828, 2015 (10.1002/2014JA020841). Miyawaki, S., K. Iwai, K. Shibasaki, D. Shiota, and S. Nozawa, Coronal magnetic fields derived from simultaneous microwave and EUV observations and comparison with the potential field model, Astrophys. J., 818, 8, 2016. Miyoshi, Y., S. Oyama, S. Saito, S. Kurita, H. Fujiwara, R. Kataoka, Y. Ebihara, C. Kletzing, G. Reeves, O. Santolik et al., Energetic electron precipitation associated with pulsating aurora: EISCAT and Van Allen Probe observations, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 2754-2766, 2015 (10.1002/2014JA020690). Miyoshi, Y., S. Saito, K. Seki, T. Nishiyama, R. Kataoka, K. Asamura, Y. Katoh, Y. Ebihara, T. Sakanoi, M. Hirahara, S. Oyama, S. Kurita, and O. Santolik, Relation between energy spectra of pulsating aurora electrons and frequency spectra of whistler-mode chorus waves, J. Geophys. Res. Space Physics, 129, 7728-7736, 2015 (10.1002/2015JA021562). Morioka, A., Y. Miyoshi, K. Iwai, Y. Kasaba, S. Masuda, H. Misawa, and T. Obara, Solar micro-type III burst storm and long dipolar magnetic field in outer corona, Astrophys. J., 808, 191, 2015 (10.1088/0004-637X/808/2/191). Morioka, A., Y. Miyoshi, Y. Kasaba, N. Sato, A. Kadokura, H. Misawa, Y. Miyashita, and I. Mann, Substorm onset process: Ignition of auroral acceleration and related substorm phases, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 1044-1059, 2014 (10.1002/2013JA019442). Motoba, T., K. Takahashi, J. V. Rodriguez, and C. T. Russell, Giant pulsations on the afternoonside: Geostationary satellite and ground observations, J. Geophys. Res., Space Physics, 120, 8350-8367, 2015 (10.1002/2015JA021592). Muraki, Y., T. Mitsutani, S. Shibata, S. Kuramata, K. Masuda, and K. Nagaya, Regional climate pattern during two millennia estimated from annual tree rings of Yaku cedar trees: a hint for solar variability?, Earth Planets Space, 67, 31, 2015. Nagai,Y., Y. Matsubara, Y. Itow, T. Sako, D. Lopez, Y. Sasai, T. Itow, K. Munakata, C. Kato, M. Kozai, et al., First cosmic-ray measurements by the SciCRT solar neutron experiment in Mexico, Astropart. Phys., 59, 39-46, 2014. Nagano, H., N. Nishitani, and T. Hori, Occurrence characteristics and lowest speed limit of Sub-Auroral Polarization Stream (SAPS) observed by the SuperDARN Hokkaido East radar, Earth Planets 64 3. 研究成果の発表 Space, 67, 126, 2015. Nakajima, T., S. Takano, K. Kohno, N. Harada, E. Herbst, Y. Tamura, T. Izumi, A. Taniguchi, and T. Tosaki, A multi-transition study of molecules toward NGC 1068 based on the high-resolution imaging observations with ALMA, Publ. Astron. Soc. Japan, 67, 8, 2015. Nakamura, F., H. Ogawa, Y. Yonekura, K.Kimura, N. Okada, M. Kozu, K. Tokuda, T. Ochiai, I. Mizuno, K. Dobashi et al (T. Nakajima), Z45: A new 45-GHz band dual-polarization HEMT receiver for the NRO 45-m radio telescope, Publ. Astron.Soc. Jpn., 67, 117, 2015. Nakamura, F., K. Sugitani, T. Tanaka, H. Nishitani, K. Dobashi, T. Shimoikura, Y. Shimajiri, R. Kawabe, Y. Yonekura, I. Mizuno et al. (T. Nakajima), Cluster formation triggered by filament collisions in Serpens South, Astrophys. J. Lett., 791, 23-27, 2014. Nakamura, S., Y. Omura, S. Machida, M. Shoji, M. Nosé, and V. Angelopoulos, Electromagnetic ion cyclotron rising tone emissions observed by THEMIS probes outside the plasmapause, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 1874-1886, 2014 (10.1002/2013JA019146). Nakamura, T., K. Masuda, F. Miyake, M. Hakozaki, K. Kimura, H. Nishimoto, and E. Hitoki, High-precision age determination of Holocene samples by radiocarbon dating with accelerator mass spectrometry at Nagoya University, Quatern. Int., 397, 250-257, 2016. Nakayama, T., K. Sato, M. Tsuge, T. Imamura, and Y. Matsumi, Complex refractive index of secondary organic aerosol generated from isoprene/NOx photooxidation in the presence and absence of SO2, J. Geophys. Res. Atmos., 120, 7777-7787, 2015 (10.1002/2015JD023522). Nakayama, T., H. Suzuki, S. Kagamitani, Y. Ikeda, A. Uchiyama, and Y. Matsumi, Characterization of a three wavelength photoacoustic soot spectrometer (PASS-3) and a photoacoustic extinctiometer (PAX), J. Meteor. Soc. Japan, 93, 285-308, 2015. Nakayama, T., Y. Ikeda, Y. Sawada, Y. Setoguchi, S. Ogawa, K. Kawana, M. Mochida, F. Ikemori, K. Matsumoto, and Y. Matsumi, Properties of light-absorbing aerosols in the Nagoya urban area, Japan, in August 2011 and January 2012: Contributions of brown carbon and lensing effect, J. Geophys. Res. Atmos., 119, 12721-12739, 2014 (10.1002/2014JD021744). Narayanan, V., K. Shiokawa, Y. Otsuka, and S. Saito, Airglow observations of nighttime medium-scale ttraveling ionospheric disturbances from Yonaguni: Statistical characteristics and low-latitude limit, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 9268-9282, 2014 (10.1002/2014JA020368). Narayanan, V., S. Sau, S. Gurubaran, K. Shiokawa, N. Balan, K. Emperumal, and S. Sripathi, A statistical study of satellite traces and evolution 1 of equatorial spread F, Earth Planets Space, 66, 160, 2014. Nariyuki, Y., T. Umeda, T. K. Suzuki, and T. Hada, Ion acceleration by parallel propagating nonlinear Alfvén wave packets in a radially expanding plasma, Nonlin. Proc. Geophys., 21, 339-346, 2014. Nariyuki, Y., T. Umeda, T. K. Suzuki, and T. Hada, Note on one-fluid modeling of low-frequency Alfvenic fluctuations in a solar wind plasma with multi-ion components, Phys. Plasmas, 22, 124502, 2015. Neef, L., S. Walther, K. Mattes, and K. Kodera, Observations of stratospheric sudden warmings in Earth rotation variations, J. Geophys. Res. Atmos., 119, 9666-9678, 2014 (10.1002/2014JD021621). Nishimura, A., K. Tokuda, K. Kimura, K. Muraoka, H. Maezawa, H. Ogawa, K. Dobashi, T. Shimoikura, A. 65 3. 研究成果の発表 Mizuno, Y. Fukui, and T. Onishi, Revealing the physical properties of molecular gas in orion 12 13 18 with a large-scale survey in J = 2-1 Lines of CO, CO, and C O, Astrophys. J. Suppl., 216, 18, 2015. Nishimura, Y., L. R. Lyons, Y. Zou, K. Oksavik, J. I. Moen, L. B. Clausen, E. F. Donovan, V. Angelopoulos, K. Shiokawa, J. M. Ruohoniemi, N. Nishitani, K. A. McWilliams, and M. Lester, Day-night coupling by a localized flow channel visualized by polar cap patch propagation, Goephys. Res. Lett., 41, 3701-3709, 2014 (10.1029/2014GL060301). Nishino, M. N., Y. Saito, H. Tsunakawa, F. Takahashi, M. Fujimoto, Y. Harada, S. Yokota, M. Matsushima, H. Shibuya, and H. Shimizu, Electrons on closed field lines of lunar crustal fields in the solar wind wake, Icarus, 250, 238-248, 2015. Nishiyama, T., T. Sakanoi, Y. Miyoshi, D. L. Hampton, Y. Katoh, R. Kataoka, and S. Okano, Multi-scale temporal variations of pulsating auroras:on-off pulsation and a few-Hz modulation, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 3514-3527, 2014 (10.1002/2014JA019818). Nosé, M., K. Takahashi, K. Keika, L. M. Kistler, K. Koga, H. Koshiishi, H. Matsumoto, M. Shoji, Y. Miyashita, and R. Nomura, Magnetic fluctuations embedded in dipolarization inside + geosynchronous orbit and their associated selective acceleration of O ions, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 4639-4655, 2014 (10.1002/2014JA019806). Nosé, M., S. Oimatsu, K. Keika, C. A. Kletzing, W. S. Kurth, S. De Pascuale, C. W. Smith, R. J. MacDowall, S. Nakano, G. D. Reeves, H. E. Spence, and B. A. Larsen, Formation of the oxygen torus in the inner magnetosphere: Van Allen Probes observations, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 1182-1196, 2015. Nozawa, S., T. D. Kawahara, N. Saito, C. M. Hall, T. T. Tsuda, T. Kawabata, S. Wada, A. Brekke, T. Takahashi, H. Fujiwara, Y. Ogawa, and R. Fujii, Variations of the neutral temperature and sodium density between 80 and 107 km above Tromsø during the winter of 2010-2011 by a new solid state sodium LIDAR, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 441-451, 2014 (10.1002/2013JA019520). Obana, Y., C. L. Waters, M. D. Sciffer, F. W. Menk, R. L. Lysak, K. Shiokawa, A. W. Hurst, and T. Petersen, Resonance structure and mode transition of quarter-wave ULF pulsations around the dawn terminator, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 4194-4212, 2015 (10.1002/2015JA021096). Oberheide, J., K. Shiokawa, S. Gurubaran, W. E. Ward, H. Fujiwara, M. J. Kosch, J. J. Makela, and H. Takahashi, The geospace response to variable inputs from the lower atmosphere: a review of the progress made by Task Group 4 of CAWSES-II, Prog. Earth Planet. Sci., 2, 2, 2015. Ogawa, Y., T. Motoba, S. C. Buchert, I. Haaggstroem, and S. Nozawa, Upper Atmosphere cooling over the past 33 years, Geophys. Res. Lett., 41, 5629-5635, 2014 (10.1002/2014GL060591). Ohtani, S., M. Nosé, Y. Miyashita, and A. T. Y. Lui, Responses of different ion species to fast plasma flows and local dipolarization in the plasma sheet, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 187-200, 2015 (10.1002/2014JA020517). Ohya, H., K. Shiokawa, and Y. Miyoshi, Daytime tweek atmospherics, J. Geophys. Res. Space Physics, 66 3. 研究成果の発表 120, 654-665, 2015 (10.1029/2014JA020375). Ohyama, H., T. Nagahama, A. Mizuno, H. Nakane, and H. Ogawa, Observations of stratospheric and mesospheric O3 with a millimeter-wave radiometer at Rikubetsu, Japan , Earth Planets Space, 68, 34, 2016. Ohyama, H., S. Kawakami, T. Tanaka, I. Morino, O. Uchino, M. Inoue, T. Sakai, T. Nagai, A. Yamazaki, A. Uchiyama et al., Observations of XCO2 and XCH4 with ground-based high-resolution FTS at Saga, Japan and comparisons with GOSAT products, Atmos. Meas. Tech., 8, 5263-5276, 2015. Oinats, A. V., V. I. Kurkin, and N. Nishitani, Statistical study of medium-scale traveling ionospheric disturbances using SuperDARN Hokkaido ground backscatter data for 2011, Earth Planets Space, 67, 22, 2015. Okamoto, T. J., P. Antolin, B. De Pontieu, H. Uitenbroek, T. Van Doorsselaere, and T. Yokoyama, Resonant absorption of transverse oscillations and associated heating in a solar Prominence. I. observational aspects, Astrophys. J., 809, 71, 2015. Oyama, S., Y. Miyoshi, K. Shiokawa, J. Kurihara, T. T. Tsuda, and B. J. Watkins, Height-dependent ionospheric variations in the vicinity of nightside poleward expanding aurora after substorm onset, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 4146-4156, 2014 (10.1002/2013JA019704). Park, H., C. Han, A. Gould, A. Udalski, T. Sumi, P. Fouque, J.-Y. Choi, G. Christie, D. L. Depoy, Dong Subo et al. (F. Abe, D. Fukunaga, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki), OGLE-2012-BLG-0455/MOA-2012-BLG-206: Microlensing event with ambiguity in planetary interpretations caused by incomplete coverage of planetary signal, Astrophys. J., 787, 71, 2014. Patra, A. K., P. P. Chaitanya, Y. Otsuka, T. Yokoyama, M. Yamamoto, R. A. Stoneback, and R. A. Heelis, Vertical ExB drifts from radar and C/NOFS observations in the Indian and Indonesian sectors: Consistency of observations and model, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 3777-3788, 2014 (10.1002/2013JA019732). Poppe, A. R., M. Sarantos, J. S. Halekas, G. T. Delory, Y. Saito, and M. Nishino, Anisotropic solar wind sputtering of the lunar surface induced by crustal magnetic anomalies, Geophys. Res. Lett., 41, 4865-4872, 2014 (10.1002/2014GL060523). Preece, R., J. Michael Burgess, A. von Kienlin, P. N. Bhat, M. S. Briggs, D. Byrne, V. Chaplin, W. Cleveland, A. C. Collazzi, V. Connaughton, A. Diekmann et al. (A. Okumura, H. Tajima), The first pulse of the extremely bright GRB 130427A: A test lab for synchrotron shocks, Science, 343, 51-54, 2014. Ponomarenko, P., N. Nishitani, A. V. Oinats, T. Tsuya, and J.-P. St.-Maurice, Application of ground scatter returns for calibration of HF interferometry data, Earth Planets Space, 67, 138, 2015. Qin, X., L. Lei, Z. He, Z.-C. Zeng, M. Kawasaki, M. Ohashi, and Y. Matsumi, Preliminary assessment of methane concentration variation observed by GOSAT in China, Adv. Meteor., 2015, 125059, 2015. Ranc, C., A. Cassan, M. D. Albrow, D. Kubas, I. A. Bond, V. Batista, J.-P. Beaulieu, D. P. Bennett, M. Dominik, Subo Dong et al. (F. Abe, Y. Itow, K.Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki), MOA-2007-BLG-197: Exploring the brown dwarf desert, Astron. Astrophys., 580, A125, 2015. 67 3. 研究成果の発表 Rattenbury, N. J., D. P. Bennett, T. Sumi, N. Koshimoto, I. A. Bond, A. Udalski, F. Abe, A. Bhattacharya, M. Freeman, A. Fukui et al. (Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki), MOA-2010-BLG-353Lb: a possible Saturn revealed, Mon. Not. R. Astron. Soc., 454, 946-951, 2015. Reisin, E. R., J. Scheer, M. E. Dyrland, F. Sigernes, C. S. Deehr, C. Schmidt, K. Hoppner, M. Bittner, P. P. Ammosov, G. A. Gavrilyeva et al. (K. Shiokawa), Traveling planetary wave activity from mesopause region airglow temperatures determined by the Network for the Detection of Mesospheric Change (NDMC), J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 119, 71-82, 2014. Renshaw, A., K. Abe, Y. Hayato, K. Iyogi, J. Kameda, Y. Kishimoto, M. Miura, S. Moriyama, M. Nakahata, Y. Nakano et al. (K. Choi, Y. Itow), First indication of terrestrial matter effects on solar neutrino oscillation, Phys. Rev. Lett., 112, 091805, 2014. Rockenbach, M., A. Dal Lago, N. J. Schuch, K. Munakata, T. Kuwabara, A. G. Oliveira, E. Echer, C. R. Braga, R. R. S. Mendonça, C. Kato et al.(M. Tokumaru), Global Muon Detector Network used for space weather applications, Space Sci. Rev., 182, 1-18, 2014. Saito, S., T. Umeda, and Y. Nariyuki, Nonlinear damping of a finite amplitude whistler wave due to modified two stream instability, Phys. Plasmas, 22, 072105, 2015. Sako, T., Y. Sugiura, Q. Zhou, Y. Makino, E. Matsubayashi, K. Kawade, H. Menjo, and K. Masuda, A detailed study on Gd2SiO5 scintillators: recovery from increased photon yield following irradiation, JINST, 10, P06015, 2015. Sano, H., T. Fukuda, S. Yoshiike, J. Sato, H. Horachi, T. Kuwahara, K. Torii, T. Hayakawa, T. Tanaka, H. Matsumoto et al. (A. Mizuno), A detailed study of non-thermal X-ray properties and interstellar gas toward the gamma-ray supernova remnant RX J1713.7-3946, Astrophys. J., 799, 175, 2015. Sasai, Y., Y. Nagai, Y. Itow, Y. Matsubara, T. Sako, D. Lopez, T. Itow, K. Munakata, C. Kato, M. Kozai et al., Performance of the SciBar cosmic ray telescope (SciCRT) toward the detection of high-energy solar neutrons in solar cycle 24, Earth Planets Space, 66, 130, 2014. Sato, N., A. Kadokura, T. Motoba, K. Hosokawa, G. Bjornsson, and T. Saemundsson, Interhemispheric auroral symmetry and asymmetry from ground-based conjugate observations, in Auroral Dynamics and Space Weather, AGU Geophysical Monograph, 215, edited by Y. Zhang and L. J. Paxton, American Geophysical Union, Washington, DC, U.S.A., 145-162, 2015. Shinbori, A., Y. Koyama, M. Nose, T. Hori, Y. Otsuka, and A. Yatagai, Long-term variation in the upper atmosphere as seen in the geomagnetic solar quiet daily variation, Earth Planets Space, 66, 155, 2014. Shiokawa, K., Y. Otsuka, K. J. W. Lynn, P. Wilkinson, and T. Tsugawa, Airglow-imaging observation of plasma bubble disappearance at geomagnetically conjugate points, Earth Planets Space, 67, 43, 2015. Shiokawa, K., Y. Yokoyama, A. Ieda, Y. Miyoshi, R. Nomura, S. Lee, N. Sunagawa, Y. Miyashita, M. Ozaki, K. Ishizaka, S. Yagitani, R. Kataoka, F. Tsuchiya, I. Schofield, and M. Connors, Ground-based ELF/VLF chorus observations at subauroral latitudes - VLF-CHAIN Campaign, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 7363-7379, 2014 (10.1029/2014JA020161). 68 3. 研究成果の発表 Shiokawa, K., A. Hashimoto, T. Hori, K. Sakaguchi, Y. Ogawa, E. Donovan, E. Spanswick, M. Connors, Y. Otsuka, S.-I. Oyama, S. Nozawa, and K. McWilliams, Auroral fragmentation into patches, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 8249-8261, 2014 (10.1029/2014JA020050). Shiota, D., R. Kataoka, Y. Miyoshi, T. Hara, C. Tao, K. Masunaga, Y. Futaana, and N. Terada, Inner heliosphere MHD modeling system applicable to space weather forecasting for the other planets, Space Weather, 12, 187-204, 2014 (10.1002/2013SW000989). Shoji, M., and Y. Omura, Spectrum characteristics of electromagnetic ion cyclotron triggered emissions and associated energetic proton dynamics, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 3480-3489, 2014 (10.1002/2013JA019695). Shvartzvald, Y., D. Maoz, S. Kaspi, T. Sumi, A. Udalski, A. Gould, D. P. Bennett, C. Han, F. Abe, I. A. Bond et al. (D. Fukunaga, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki), MOA-2011-BLG-322Lb: a ‘second generation survey’ microlensing planet, Mont. Not. R. Astron. Soc., 439, 604-610, 2014. Skowron, J., I.-G. Shin, A. Udalski, C. Han, T. Sumi, Y. Shvartzvald, A. Gould, D. Dominis-Prester, R. A. Street, U. G. Jørgensen et al. (F. Abe, D. Fukunaga, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki), OGLE-2011-BLG-0265Lb: A jovian microlensing planet orbiting an M dwarf, Astrophys. J., 804, 33, 2015. Sokól, J. M., P. Swaczyna, M. Bzowski, and M. Tokumaru, Reconstruction of helio-latitudinal structure of the solar wind proton speed and density, Solar Phys., 290, 2589-2615, 2015. Suzuki, D., A. Udalski, T. Sumi, D. P. Bennett, I. A. Bond, F. Abe, C. S. Botzler, M. Freeman, M. Fukagawa, A. Fukui et al. (K. Furusawa, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, K. Suzuki), MOA-2008-BLG-379Lb: A massive planet from a high magnification event with a faint source, Astrophys. J., 780, 123, 2014. Takahashi, H., S. Costa, Y. Otsuka, K. Shiokawa, J. F. G. Monico, E. Paula, P. Nogueira, C. M. Denardini, F. Becker-Guedes et al., Diagnostics of equatorial and low latitude ionosphere by TEC mapping over Brazil, Adv. Space Res., 54, 385-394, 2014. Takahashi H., C. M. Wrasse, Y. Otsuka, A. Ivo, V. Gomes, I. Paulino, A. F. Medeiros, C. M. Denardini, N. Sant’Anna, and K. Shiokawa, Plasma bubble monitoring by TEC map and 630 nm airglow image, J. Atmos. Sol-Terr. Phy., 130-131, 151-158, 2015. Takahashi, K., R. E. Denton, M. Hirahara, K. Min, S. Ohtani, and E. Sanchez, Solar cycle variation of plasma mass density in the outer magnetosphere: Magnetoseismic analysis of toroidal standing Alfven waves detected by Geotail, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 8338-8356, 2014 (10.1002/2014JA020274). Takahashi, T., S. Nozawa, M. Tsutsumi, C. Hall, S. Suzuki, T. T. Tsuda, T. D. Kawahara, N. Saito, S. Oyama, S. Wada, T. Kawabata, H. Fujiwara, A. Brekke, A. Manson, C. Meek, and R. Fujii, A case study of gravity wave dissipation in the polar MLT region using sodium LIDAR and radar data, Ann. Geophysicae, 32, 1195-1205, 2014. Takahashi, T., S. Nozawa, T. T. Tsuda, Y. Ogawa, N. Saito, T. Hidemori, T. D. Kawahara, C. Hall, H. Fujiwara, N. Matuura, A. Brekke, M. Tsutsumi, S. Wada, T. Kawabata, S. Oyama, and R. 69 3. 研究成果の発表 Fujii, A case study on generation mechanisms of a sporadic sodium layer above Tromsø (69.6° N) during a night of high auroral activity, Ann. Geophysicae, 33, 941-953, 2015. Takano, S., T. Nakajima, K. Kohno, N. Harada, E. Herbst, Y. Tamura, T. Izumi, A. Taniguchi, and T. Tosaki, Distributions of molecules in the circumnuclear disk and surrounding starburst ring in the Seyfert galaxy NGC 1068 observed with ALMA, Publ. Astron. Soc. Japan, 66, 75, 2014. Takhistov, V., K. Abe, Y. Haga, Y. Hayato, M. Ikeda, K. Iyogi, J. Kameda, Y. Kishimoto, M. Miura, S. Moriyama et al. (K. Choi, Y. Itow, G. Mitsuka), Search for trilepton nucleon decay via p→e+ν ν and p→μ+νν in the Super-Kamiokande experiment, Phys. Rev. Lett., 113, 101801, 2014. Takhistov, V., K. Abe, Y. Haga, Y. Hayato, M. Ikeda, K. Iyogi, J. Kameda, Y. Kishimoto, M. Miura, S. Moriyama et al. (K. Choi, Y. Itow, T. Suzuki), Search for nucleon and di-nucleon decays with an invisible particle and a charged lepton in the final state at the Super-Kamiokande experiment, Phys. Rev. Lett., 115, 121803, 2015. Tao, C., Y. Miyoshi, N. Achilleos, and H. Kita, Response of the Jovian thermosphere to variations in solar EUV flux, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 3664-3682, 2014 (10.1002/2013JA019411). Teramoto, M., N. Nishitani, V. Pilipenko, T. Ogawa, K. Shiokawa, T. Nagatsuma, and K. T. Murata, Pi2 pulsation simultaneously observed in the E and F region ionosphere with the SuperDARN Hokkaido radar, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 3444-3462, 2014 (10.1002/2012JA018585). Thieblemont, R., K. Matthes, N. E. Omrani, K. Kodera, and F. Hansen, Solar forcing synchronizes decadal North Atlantic climate variability, Nat. Commun., 6, 8268, 2015. Thomas, E. G., K. Hosokawa, J. Sakai, J. B. H. Baker, J. M. Ruohoniemi, S. Taguchi, K. Shiokawa, Y. Otsuka, A. J. Coster, J.-P. St.-Maurice, and K. A. McWilliams, Multi-instrument, high-resolution imaging of polar cap plasma transportation, Radio Science, 50, 904-915, 2015 (10.1002/2015RS005672). Tokumaru, M., K. Fujiki, and T. Iju, North-south asymmetry in global distribution of the solar wind speed during 1985-2013, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 3283-3296, 2015 (10.1002/ 2014JA020765). Tokumaru, M., K. Fujiki, M. Kojima, T. Iju, H. Nakano, D. Satonaka, T. Shimoyama, and K. Hakamada, Global distribution of the solar wind and its evolution during cycles 22-24, AIP Conf. Proc., 1720, 030004, 2016. Torii, K., K. Hasegawa, Y. Hattori, H. Sano, A. Ohama, H. Yamamoto, K. Tachihara, S. Soga, S. Shimizu, T. Okuda, N. Mizuno, T. Onishi, A. Mizuno, and Y. Fukui, Cloud-cloud collision as a trigger of the high-mass star formation: a molecular line study in RCW120, Astrophys. J., 806, 7, 2015. Toriumi, S., Y. Iida, K. Kusano, Y. Bamba, and S. Imada, Formation of a flare-productive active region: observation and numerical simulation of NOAA AR 11158, Solar Phys., 289, 3351-3369, 2014. Tsapras, Y., J.-Y. Choi, R. A. Street, C. Han, V. Bozza, A. Gould, M. Dominik, J.-P. Beaulieu, A. Udalski, U. G. Jørgensen et al. (F. Abe, D. Fukunaga, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki, N. Tsurumi), A super-Jupiter orbiting a late-type star: A refined analysis of microlensing event OGLE-2012-BLG-0406, Astrophys. J., 782, 48, 2014. 70 3. 研究成果の発表 Turner, A. J., D. J. Jacob, K. J. Wecht, J. D. Maasakkers, E. Lundgren, A. E. Andrews, S. C. Biraud, H. Boesch, K. W. Bowman, N. M. Deutscher et al. (H. Ohyama), Estimating global and North American methane emissions with high spatial resolution using GOSAT satellite data, Atmos. Chem. Phys., 15, 7049-7069, 2015. Uchida, H., K. Abe, K. Hieda, K. Hiraide, S. Hirano, K. Ichimura, Y. Kishimoto, K. Kobayashi, S. Moriyama, K. Nakagawa et al. (Y. Itow, K. Masuda, Y. Nishitani, H. Takiya), Search for inelastic WIMP nucleus scattering on 129 Xe in data from the XMASS-I experiment, Prog. Theor. Exp. Phys., 2014, 063C01, 2014. Umeda, T., and Y. Ito, Entry of solar-wind ions into the wake of a small body with a magnetic anomaly: A global Vlasov simulation, Planet. Space Sci., 93-94, 35-40, 2014. Umeda, T., and K. Fukazawa, Performance tuning of Vlasov code for space plasma on the K computer, In: AsiaSim 2014, Commun. Comput. Inf. Sci., 474, edited by S. Tanaka, K. Hasegawa, X. Rui, and S. J. Turner, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 127-138, 2014. Umeda, T., and K. Fukazawa, A high-resolution global Vlasov simulation of a small dielectric body with a weak intrinsic magnetic field on the K computer, Earth Planets Space, 67, 49, 2015. Umeda, T., S. Saito, and Y. Nariyuki, Electron acceleration during the decay of nonlinear whistler waves in low-beta electron-ion plasma, Astrophys. J., 794, 63, 2014. Umeda, T., S. Ueno, and T. K. M. Nakamura, Ion kinetic effects to nonlinear processes of the Kelvin-Helmholtz instability, Plasma Phys. Control. Fusion, 56, 075006, 2014. Umeda, T., Y. Kidani, S. Matsukiyo, and R. Yamazaki, Dynamics and microinstabilities at perpendicular collisionless shock: A comparison of large-scale two-dimensional full particle simulations with different ion to electron mass ratio, Phys. Plasmas, 21, 022102, 2014. Vekstein, G., and K. Kusano, Nonlinear regimes of forced magnetic reconnection, Phys. Plasmas, 22, 090707, 2015. Venkateswara Rao, N., N. Balan, and A. K. Patra, Solar rotation effects on the Martian ionosphere, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 6612-6622, 2014 (10.1002/2014JA019894RR). Wanliss, J. A., K. Shiokawa, and K. Yumoto, Latitudinal variation of stochastic properties of the geomagnetic field, Nonlin. Processes Geophys., 21, 347-356, 2014. Wu, Q., and S. Nozawa, Mesospheric and thermospheric observations of the January 2010 stratospheric warming event, J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 123, 22-38, 2015. Yakymenko, K. N, A. V. Koustov, and N. Nishitani, Statistical study of midlatitude E region echoes observed by the Hokkaido SuperDARN HF radar, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 9959-9976, 2015 (10.1002/2015JA021685). Yatagai, A., Y. Sato, A. Shinbori, S. Abe, S. UeNo, and IUGONET project team, The capacity-building and science-enabling activities of the IUGONET for the solar-terrestrial research community, Earth Planets Space, 67, 2, 2015. Yatagai, A., Y. Tanaka, S. Abe, A. Shinbori, Y. Sato, M. Yagi, S. UeNo, Y. Koyama, N. Umemura, M. Nose, T. Hori, N. O. Hashiguchi, N. Kaneda, and IUGONET project team, Interuniversity Upper Atmosphere Global Observation Network (IUGONET) Metadata Database and Analysis 71 3. 研究成果の発表 Software, Data Sci. J., 13, PDA37-PDA43, 2014. Yee, J. C., C. Han, A. Gould, J. Skowron, I. A. Bond, A. Udalski, M. Hundertmark, L. A. G. Monard, I. Porritt, P. Nelson et al. (F. Abe, D. Fukunaga, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki, N. Tsurumi), MOA-2013-BLG-220Lb: Massive planetary companion to galactic-disk host, Astrophys. J., 790, 14, 2014. Yokota, S., T. Tanaka, Y. Saito, K. Asamura, M. N. Nishino, M. Fujimoto, H. Tsunakawa, H. Shibuya, M. Matsushima, H. Shimizu, and F. Takahashi, Structure of the ionized lunar sodium and potassium exosphere: Dawn-dusk asymmetry, J. Geophys. Res. Planets, 119, 798-809, 2014 (10.1002/2013JE004529). Yokota, S., Y. Saito, K. Asamura, M. N. Nishino, T. I. Yamamoto, H. Tsunakawa, H. Shibuya, M. Matsushima, H. Shimizu, F. Takahashi, M. Fujimoto, and T. Terasawa, Kaguya observation of the ion acceleration around a lunar crustal magnetic anomaly, Planet. Space Sci., 93-94, 87-95, 2014. Yu, H.-S., B. V. Jackson, P. P. Hick, A. Buffington, D. Odstrcil, C.-C. Wu, J. A. Davies, M. M. Bisi, and M. Tokumaru, 3D reconstruction of interplanetary scintillation (IPS) remote-sensing data: Global solar wind boundaries for driving 3D-MHD models, Solar Phys., 290, 2519-2538, 2015. Zenitani, S., and T. Umeda, Some remarks on the diffusion regions in magnetic reconnection, Phys. Plasmas, 21, 034503, 2014. Zhang, Y., K. Abe, Y. Haga, Y. Hayato, M. Ikeda, K. Iyogi, J. Kameda, Y. Kishimoto, M. Miura, S. Moriyama et al. (K. Choi, Y. Itow, T. Suzuki), First measurement of radioactive isotope production through cosmic-ray muon spallation in Super-Kamiokande IV, Phys. Rev., D 93, 012004, 2016. Zhu, W., A. Gould, C. Beichman, S. Calchi Novati, S. Carey, B. S. Gaudi, C. B. Henderson, M. Penny, Y. Shvartzvald, J. C. Yee et al (F. Abe, Y. Itow, K. Masuda, Y. Matsubara, Y. Muraki, Y. Wakiyama), Planet Sensitivity from Combined Ground- and Space-based Microlensing Observations, Astrophys. J., 814, 129, 2015. Zou, Y., and N. Nishitani, Study of mid-latitude ionospheric convection during quiet and disturbed periods using the SuperDARN Hokkaido radar, Adv. Space Res., 54, 473-480, 2014. Zou, Y., Y. Nishimura, L. R. Lyons, E. F. Donovan, J. M. Ruohoniemi, N. Nishitani, and K. A. McWilliams, Statistical relationships between enhanced polar cap flows and PBIs, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 151-162, 2014 (10.1002/2013JA019269). Zou, Y., Y. Nishimura, L. R. Lyons, K. Shiokawa, E. F. Donovan, J. M. Ruohoniemi, K. A. McWilliams, and N. Nishitani, Localized polar cap flow enhancement tracing using airglow patches: Statistical properties, IMF dependence, and contribution to polar cap convection, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 4064-4078, 2015 (10.1002/2014JA020946). Zou, Y., Y. Nishimura, L. R. Lyons, E. F. Donovan, K. Shiokawa, J. M. Ruohoniemi, K. A. McWilliams, and N. Nishitani, Polar cap precursor of nightside auroral oval intensifications using polar cap arcs, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 10698-10711, 2015 (10.1002/2015JA021816). 72 3．研究成果の発表 3．2 学 会 ・研 究 会 等 での発 表 (2015 年 4 月 －2015 年 9 月 ) 国際研究集会 研 究 集 会 名 開 催 国 開 催 期 日 発 表 数 ｺﾝﾋﾞｰ ﾅｰ 教員 研究員 学生 計 2015 年 ERG Mission Science Workshop 台湾 4 月 9－10 日 1 1 0 2 European Geoscience Union General Assembly 2015 (EGU2015) オーストリア 4 月 12－17 日 2 1 0 3 The 14th Annual International Astrophysics Conference アメリカ 4 月 20－24 日 1 0 0 1 The LHC Working Group on Forward Physics and Diffraction スペイン 4 月 21－25 日 1 0 0 1 Earth-Sun Summit (TESS) 2015 アメリカ 4 月 26 日－5 月 1 日 1 0 0 1 ISAR-4: Fourth International Symposium on the Arctic Research 日本 4 月 27－30 日 4 0 0 4 Korean Space Science Society 2015 Meeting 韓国 4 月 28 日－5 月 1 日 3 0 0 3 AGU Meeting 2015 Joint Assembly カナダ 5 月 3－7 日 1 0 0 1 EISCAT_3D User Meeting 2015 スウェーデン 5 月 6－7 日 1 0 0 1 Japanese-French Model Studies of Planetary Atmospheres 日本 5 月 11－15 日 1 0 0 1 International Workshop on Energetic Particle Process of the near-Earth Space フランス 5 月 17－23 日 3 1 0 4 IRIS 4 Workshop アメリカ 5 月 18－22 日 0 2 0 2 SuperDARN 2015 Workshop イギリス 5 月 31 日－6 月 5 日 5 0 0 5 Galaxies of Many Colours: Star formation across cosmic time スウェーデン 6 月 1－5 日 1 0 0 1 Workshop on Energetic Particle Precipitations and its Impacts on Middle Atmosphere 日本 6月2日 1 0 0 1 NDACC-IRWG Meeting 2015 カナダ 6 月 8－12 日 1 0 0 1 MESSENGER-BepiColombo Joint Science Meeting ドイツ 6 月 16－18 日 0 1 0 1 Solar Wind 14 中国 6 月 22－26 日 1 0 0 1 The 26th IUGG/IAGA General Assembly チェコ 6 月 22 日－7 月 2 日 5 0 1 6 2015 Asian Aerosol Conference (AAC2015) 日本 6 月 24－27 日 1 0 0 1 International Symposium on Space Technology and Science 2015 日本 7 月 4－10 日 0 1 0 1 NRO-ALMA Joint Science/ Development Workshop 2015 日本 7 月 28－30 日 1 0 1 2 34th International Cosmic Ray Conference (ICRC) オランダ 7 月 30 日－8 月 6 日 4 0 1 5 73 3．研究成果の発表 研 究 集 会 名 開 催 国 開 催 期 日 Max’s 4 Questions in X-ray Astronomy to be Addressed with ASTRO-H 日本 Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 12th Annual Meeting シンガポール 8 月 2－7 日 Fundamental Aspects Geophysical Turbulence II アメリカ 5th East-Asia School and Workshop on Laboratory, Space, and Astrophysical Plasmas ｺﾝﾋﾞｰ ﾅｰ 7 月 31 日 発 表 数 教員 研究員 学生 計 2 0 0 2 10 2 1 13 8 月 5－7 日 1 0 0 1 韓国 8 月 17－22 日 2 0 0 2 The 3rd Asia -Pacific Solar Physics Meeting 韓国 8 月 17－22 日 1 0 0 1 FinCOSPAR 2015 フィンランド 8 月 26－28 日 1 0 0 1 International Conference on Parallel Computing 2015 (ParCo2015) イギリス 9 月 1－4 日 1 0 0 1 Workshop on Forward Physics and High-Energy Scattering at Zero Degree (HESZ2015) 日本 9 月 9－12 日 1 0 0 1 Hinode-9 イギリス 9 月 14－18 日 1 0 2 3 Magnetotail Reconnection Onset and Dipolarization Fronts アメリカ 9 月 16－18 日 1 0 0 1 Solar-C Science Meeting イギリス 9 月 18 日 1 0 0 1 Quark Matter 2015 日本 9 月 27 日－10 月 3 日 1 0 0 1 SCOSTEP-WDS Workshop on “Global Data Activities for the Study of Solar-Terrestrial Variability” 日本 9 月 28－30 日 5 0 0 5 67 9 6 82 合 of 計 (国際研究集会: 2015 年 4 月－9 月) 2 2 国内学会 研 究 集 会 名 開 催 場 所 開 催 期 日 発 表 数 * ｺﾝﾋﾞ ｰﾅｰ 教員 研究員 学生 計 2015 年 日本気象学会 2015 年度春季 大会 つくば国際会議場 5 月 21－24 日 日本地球惑星科学連合 2015 年大会 幕張メッセ 5 月 24－28 日 日本天文学会 2015 年秋季年会 甲南大学 9 月 9－11 日 3 1 3 7 日本物理学会 2015 年秋季大会 大阪市立大学 9 月 25－28 日 4 0 6 10 第 151 回ハイパフォーマンス コンピューティング研究会 沖縄産業支援セ ンター 9 月30日－10月1日 1 0 0 1 53 5 40 98 合 計 (国内学会: 2015 年 4 月－9 月) 21 21 0 1 0 1 45 3 31 79 *セッションコンビーナー 74 3．研究成果の発表 研究会等 研 究 集 会 名 開 催 場 所 開 催 期 日 発 表 数 世話人 教員 研究員 学生 計 2015 年 「太陽地球圏環境予測」 緊 急ワークショップ～3 月 17 日の宇宙嵐を我々は予 測できたか？～ 名古屋大学 4 月 21 日 先駆的科学計算に関するフ ォーラム 2015～先端的計 算科学研究プロジェクト 成果報告～ 九州大学 京都大学「宇宙学」セミナー 3 1 0 4 4 月 24 日 1 0 0 1 京都大学 5 月 14 日 1 0 0 1 『冥王代生命学の創成』 A01-A05 合同白馬ワーク ショップ 白馬アルプスホ テル：長野県北 安曇郡 7 月 13－15 日 1 0 0 1 宇宙天気ユーザーズフォー ラム 情報通信研究機構 7 月 17 日 1 0 0 1 計測システム研究会@ RCNP～計測システム開発 の現状と今後の展開～ 大阪大学 7 月 24－26 日 0 0 1 1 第 45 回天文・天体物理若手夏 の学校 ホテル圓山荘： 長野県千曲市 7 月 27－30 日 0 0 5 5 第 1 回 NLC ワークショップ 情報通信研究機構 7 月 28 日 1 0 0 1 2015 年度 第 54 回プラズマ若 手夏の学校 熱川ハイツ：静 岡県賀茂郡 8 月 4－7 日 1 0 0 1 第 2 回太陽地球環境データ 解析に基づく超高層大気 の空間・時間変動の解明 国立極地研究所 8 月 17－19 日 3 0 0 3 天体 MHD 研究会 名古屋大学 8 月 19－21 日 0 0 1 1 『冥王代生命学の創成』A05 班京都ワークショップ 京都大学 8 月 24－25 日 1 0 0 1 「MTI 研究集会」 「ISS-IMAP 研究集会」 「SLATS ワーク ショップ」合同研究集会 情報通信研究機構 8 月31 日－9 月2 日 6 0 3 9 宇宙地球惑星夏の学校 グリーンピア岩 沼：宮城県岩沼市 9 月 7－9 日 0 0 8 8 第 9 回 MU レーダー・赤道大 気レーダーシンポジウム/第 291 回生存圏シンポジウム 京都大学 9 月 10－11 日 1 0 2 3 極域・中緯度 SuperDARN 研 究会 名古屋大学 9 月 14－15 日 2 0 1 3 オープンサイエンスデータ 推進ワークショップ 京都大学 9 月 17－18 日 0 1 0 1 STE シミュレーション研究 会－エクサスケールに向 けて－ 京都大学 9 月 28－30 日 1 2 0 0 2 4 24 2 21 47 合 計 (研究会等:2015 年 4 月－9 月) 75 1 1 1 4．組織・職員 4. 組織・職員 組織図 本研究所は、5 研究部門 (4 研究部門および 1 客員部門)、ジオスペース研究センター、 ならびに技術部と研究所事務部から構成されている。2004 年 4 月に設置されたジオスペ ース研究センターは、共同観測情報センターと観測所を統合したもので、現在はマネジメ ント部、プロジェクト推進部、4 観測所で構成されている。 所 長 副所長 ジオスペース研究センター 研究部門 技術部 研究所事務部* 経理課 総務課 鹿児島観 測所 富士観測所 陸別観測所 母子里観測所 プロジェ クト推進部 マネジメント部 大気環境変動予測 客(員 ) 総合解析 太陽圏環 境 電磁気圏環境 大気圏環境 *研究所事務部は、太陽地球環境研究所、環境医学研究所、エコトピア科学研究所の統合事務部。 76 4．組織・職員 職員名簿 ▲ 2015 年 4 月 2 日－2015 年 9 月 30 日 ○ 2015 年 4 月 2 日－2015 年 9 月 30 日 所 長 副所長 転出・退職 転入・採用 町田 忍 草野 完也 研究部門 第 1 部門 大気圏環境 教 授 松見 教 授 准教授 第 2 部門 教 教 教 豊 講 師 中山 智喜 水野 亮 長濵 智生 助 教 中島 拓 電磁気圏環境 授 藤井 良一 授 塩川 和夫 授 平原 聖文 第 3 部門 太陽圏環境 教 授 伊藤 教 授 田島 教 授 德丸 准教授 増田 好孝 宏康 宗利 公明 第 4 部門 総合解析 教 授 草野 完也 教 授 町田 忍 准教授 関 華奈子 准教授 准教授 講 師 野澤 悟德 大塚 雄一 大山 伸一郎 准教授 講 師 助 教 松原 﨏 奥村 豊 隆志 曉 准教授 助 教 助 教 増田 家田 今田 智 章正 晋亮 ジオスペース研究センター センター長 教 授 (兼) 准教授 准教授 准教授 母子里観測所 所 長 富士観測所 所 長 教 授 (兼) 教 授 (兼) 平原 聖文 阿部 文雄 西谷 望 三好 由純 松見 德丸 講 師 助 教 梅田 隆行 藤木 謙一 教 授 (兼) 水野 亮 鹿児島観測所 所 長 教 授 (兼) 塩川 和夫 陸別観測所 所 長 豊 宗利 77 4．組織・職員 研究所事務部 事務部長 総務課長 経理課長 長尾 義則 坪井 直志 坂口 敏弘 総務課 研究支援室 室長 (専門員) 総務第一係長 総務第二係長 人事係長 研究支援係長 河合 高阪 森野 浅野 藤木 徹 直樹 小百合 正次 直樹 経理課 経理係長 用度係長 管理係長 鎌田 英樹 堀之内 優子 中川 眞一 全学技術センター／教育・研究技術支援室 計測・制御技術系 （太陽地球環境研究所） 課長 児島 康介 第 1 技術班 技術班長 技術専門職員 瀨川 朋紀 山﨑 高幸 技術専門職員 技術職員 丸山 益史 藤森 隆彰 第 2 技術班 技術班長 技術専門職員 川端 哲也 濱口 佳之 技術専門職員 技術職員 山本 優佳 足立 匠 78 4．組織・職員 招聘客員研究員 氏 名 Turunen, E. S. 所 属・役 職 オウル大学サダンキラ地球物理観 測所長 (フィンランド) 在 任 期 間 2015 年 4 月 1 日－2015 年 6 月 30 日 Vekstein, G. マンチェスター大学ジョドレルバ ンク天体物理学センター・上席研究 員 (イギリス) 慶熙大学校・教授 (韓国) ロシア科学アカデミープルコヴォ 中央天文台・主任研究員 (ロシア) 2015 年 4 月 1 日－2015 年 6 月 30 日 Kim, K.-H. Melnikov, V. F. 2015 年 8 月 1 日－2016 年 1 月 31 日＊ 2015 年 9 月 1 日－ 2015 年 12 月 31 日＊ ＊ 2015 年 10 月 1 日以降 ISEE 所属。 招聘教員 在 任 期 間※ 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 氏 名 井上 元 笠原 克昌 笠原 禎也 川崎 昌博 黒田 能克 小寺 邦彦 櫻井 隆 柴崎 清登 渡邉 堯 海老原 祐輔 小川 泰信 川原 琢也 所 属・役 職 元・国立環境研究所 早稲田大学・招聘研究員 金沢大学・教授 京都大学・名誉教授 三菱重工株式会社・部長 元・気象研究所 国立天文台・教授 太陽物理学研究所株式会社・代表取締役 茨城大学・名誉教授 京都大学・准教授 国立極地研究所・准教授 信州大学・准教授 齊藤 義文 宇宙航空研究開発機構・准教授 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 篠原 育 宇宙航空研究開発機構・准教授 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 成澤 泰貴 三菱重工株式会社・主席技師 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 松岡 彩子 宇宙航空研究開発機構・准教授 2015 年 4 月 1 日－ 2016 年 3 月 31 日 ※ 2015 年 10 月 1 日、ISEE へ配置換。 特任准教授 氏 堀 名 智昭 着 2013 年 9 月 1 日 任 日 着 2013 年 4 月 1 日 2013 年 4 月 1 日 2013 年 7 月 1 日 2013 年 9 月 1 日 2014 年 4 月 1 日 2015 年 4 月 1 日 任 日 特任助教 氏 名 宮下 幸長 塩田 大幸 桂華 邦裕 小路 真史 三宅 芙沙 林 啓志 (高等研究院所属) 79 4．組織・職員 研究機関研究員 氏 岡本 元場 名 丈典 哲郎 着 2015 年 4 月 1 日 2015 年 5 月 1 日 任 日 研究員 氏 名 大山 博史 着 2013 年 7 月 1 日 井上 諭 梅村 宜生 秀森 丈寛 2015 年 1 月 1 日 (2015 年 6 月 30 日まで) 2015 年 4 月 1 日 2015 年 4 月 1 日 津川 2015 年 6 月 10 日 靖基 任 日 協力研究員 氏 名 堀 久美子 伊集 朝哉 着 2014 年 4 月 1 日 2015 年 4 月 1 日 任 日 日本学術振興会特別研究員 氏 名 栗田 怜 益永 圭 宿谷 大志 伴場 由美 着 任 日 2014 年 4 月 1 日 2014 年 4 月 1 日 2014 年 4 月 1 日 2015 年 4 月 1 日 技術補佐員 (研究支援推進員) 大気圏環境部門 太陽圏環境部門 電磁気圏環境部門 鈴木 和司 丸山 一夫 加藤 泰男 ジオスペース研究センター 共通 塚本 隆啓 淺野かよ子 技術補佐員・事務補佐員 (2015 年 9 月 30 日現在) 所 属 人数 研究部門 ジオスペース研究センター 母子里観測所 所 17 3 2 80 鹿児島観測所 事務部 属 人数 2 6 5．運営 5. 運 営 共同利用・共同研究拠点の研究所として円滑な運営を行うため、本研究所には、所長の 諮問機関として運営協議会が置かれている。この他、研究所内の各種所内委員会とともに、 全国の関連研究機関の研究者を構成員として、共同利用／共同研究体制等について議論す る共同利用・共同研究委員会および共同利用・共同研究専門委員会が設けられている。 共同利用所内委員会 運営機構図 教育委員会 予算委員会 整備委員会 所 長 教 授 会 副所長 安全衛生委員会 技術部運営委員会 出版編集委員会 計算機委員会 運営協議会 図書運営委員会 交通委員会 広報委員会 計画・評価委員会 男女共同参画推進委員会 その他所内各種委員会 大気圏専門委員会 共同利用・ 共同研究委員会 電磁気圏専門委員会 太陽圏専門委員会 総合解析専門委員会 ジオスペース研究センター運営委員会 総合観測委員会 81 5．運営 運営協議会 研究所の共同利用計画および共同利用に関する運営の大綱について、研究所長の諮問に 応じて審議する。運営協議会は、 (1) 本学以外の学識経験者若干名 (2) 大学院理学研究科・大学院工学研究科・大学院環境学研究科の教授各 1 名 (3) 本研究所の教授若干名 (4) その他本学教員で研究所長が必要と認めた者 をもって組織する。(2010 年 4 月改正) 運 営 協 議 員 (2015 年 度 ) 石井 今村 小原 梶田 櫻井 津田 中村 中村 羽田 星野 大野 柴田 杉山 松見 水野 塩川 伊藤 草野 平原 守 隆史 隆博 隆章 隆 敏隆 卓司 正人 亨 真弘 哲靖 隆 直 豊 亮 和夫 好孝 完也 聖文 情報通信研究機構電磁波計測研究所宇宙環境インフォマティクス研究室長 国立環境研究所環境計測研究センター長 東北大学大学院理学研究科附属惑星プラズマ・大気研究センター長 東京大学宇宙線研究所長 自然科学研究機構国立天文台太陽観測所教授 京都大学生存圏研究所長 情報・システム研究機構国立極地研究所教授 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所教授 九州大学総合理工学研究院教授 東京大学大学院理学系研究科教授 名古屋大学大学院工学研究科教授 名古屋大学大学院環境学研究科教授 名古屋大学大学院理学研究科教授 名古屋大学太陽地球環境研究所教授 名古屋大学太陽地球環境研究所教授 名古屋大学太陽地球環境研究所教授 名古屋大学太陽地球環境研究所教授 名古屋大学太陽地球環境研究所教授 名古屋大学太陽地球環境研究所教授 82 5．運営 共 同 利 用 ・共 同 研 究 委 員 会 本委員会は、共同利用の実施に関する事項について審議する。構成は、研究所内外の研 究者約 20 名をもって組織 (共同利用･共同研究委員会内規) し、 (1) 所内委員のうち 8 名は、研究所の 4 研究部門から各 2 名を研究所が選出、その他の所 内委員若干名は、委員の構成を考慮して、研究所が選出する。 (2) 所外委員のうち 4 名は、4 つの専門委員会 (共同利用・共同研究委員会専門委員会細 則) の委員長を兼ね、その他の所外委員若干名については、委員の構成を考慮して、 改選前の共同利用・共同研究委員会が選出する。委員長は研究所長が委員の中から命 ずる。また、共同利用・共同研究委員会に、所内委員の中から選出される幹事を置く。 共 同 利 用 ･共 同 研 究 委 員 会 委 員 (2015 年 度 ) 所外委員 海老原 祐輔 北 和之 斉藤 昭則 坂野井 健 篠原 育 柴田 祥一 橋口 浩之 所内委員 花岡 庸一郎 原 弘久 細川 敬祐 前澤 裕之 宗像 一起 村田 功 平原 野澤 水野 長濵 塩川 德丸 松原 聖文◎ 悟徳○ 亮 智生 和夫 宗利 豊 草野 完也 関 華奈子* 阿部 文雄 西谷 望 *10 月 15 日まで ◎委員長 ○幹事 共 同 利 用 ･共 同 研 究 専 門 委 員 会 本委員会は、共同利用の実施に関する専門的事項について調査／審議を行う。 (1) 共同利用･共同研究専門委員会は、大気圏専門委員会・電磁気圏専門委員会・太陽圏 専門委員会・総合解析専門委員会の 4 専門委員会で構成される。その他に、ジオスペ ース研究センターの円滑な運営を図るため、ジオスペース研究センター運営委員会を 置く。 (2) 各専門委員会は、研究所内外の研究者約 10 名により組織される。 (3) 所内委員は、研究所が選出する。 (4) 所外委員の選出方法は、各専門委員会にて決める。 (5) 各専門委員会委員長は、委員の互選により所外専門委員の中から選出し、共同利用・ 共同研究委員会の所外委員も務める。 (6) 各専門委員会に幹事を置く。幹事は所内委員より選出される。 83 5．運営 共 同 利 用 ･共 同 研 究 専 門 委 員 会 委 員 (2015 年 度 ) 専門委員会名 大気圏専門委員会 電磁気圏専門委員会 太陽圏専門委員会 総合解析専門委員会 所外委員 北 和之◎ 杉田 所内委員 考史 長濵 智生○ 笠井 康子 高橋 けんし 松見 豊 梶井 克純 村田 功 水野 亮 細川 敬祐 大塚 雄一○ 野澤 山本 真行 平原 聖文 塩川 和夫 坂野井 健◎ 小川 泰信 斉藤 昭則 悟徳 大山 伸一郎 花岡 庸一郎◎ 中川 朋子 德丸 宗利○ 大山 真満 羽田 亨 伊藤 好孝 柴田 祥一 宗像 一起 松原 豊 海老原 祐輔◎ 寺田 直樹 関 華奈子*○ 三好 浅井 歩 能勢 正仁 草野 完也 勝川 行雄 吉川 顕正 町田 忍 篠原 育 増田 智 由純 *10 月 15 日まで ◎委員長 ○幹事 ジオスペース研 究 センター運 営 委 員 会 本委員会は、研究プロジェクトの企画及び推進などセンターの運営に関する事項につい て審議する。運営委員会は、 (1) センター長 (2) センターの大学教員若干名 (3) 太陽地球環境研究所の大学教員 (4) 本学研究所以外の学識経験者若干名 (5) その他センター長が必要と認めた者 をもって構成する。委員長は、センター長をもって充て、幹事は本研究所の運営委員の中 から委員長が指名する。 84 5．運営 ジオスペース研 究 センター運 営 委 員 会 委 員 （2015 年 度 ） 所外委員 片岡 篠原 末松 中村 龍峰 育 芳法 俊夫 所内委員 前澤 裕之 村山 泰啓 平原 聖文◎ 阿部 文雄○ 松見 豊 塩川 和夫 増田 公明 德丸 宗利 関 華奈子 西谷 望 ◎委員長 ○ 幹事 総合観測委員会 本委員会は、ジオスペース研究センターのプロジェクトと連携して総合観測事業の計画 及び実施に関する企画・調査及び審議を行う。委員会は、 (1) センターの大学教員若干名 (2) 太陽地球環境研究所の大学教員若干名 (3) 本学の大学教員若干名 (4) 本学以外の学識経験者若干名 (5) その他委員会が必要と認めた者 からなる委員 10 名程度をもって組織し、委員長と幹事を置く。委員長は委員のうちから 互選し、幹事はセンター委員のうちから委員長が指名する。 総 合 観 測 委 員 会 委 員 （2015 年 度 ） 所外委員 宗像 行松 田口 橋口 一起◎ 彰 真 浩之 所内委員 藤原 均 前澤 裕之 吉川 顕正 西谷 望○ 長濵 智生 塩川 和夫 平原 聖文 ◎委員長 ○幹事 85 德丸 宗利 増田 公明 関 華奈子 6．共同利用 6. 共同利用 共同研究 大学その他の研究機関に所属する研究者と当研究所の研究者とが協力して、共同研究を 行っている。「共同研究」の提案は毎年公募し、共同利用・共同研究専門委員会および共 同利用・共同研究委員会の審査により採否を決定する。 採択された地上ネットワーク観測大型共同研究一覧 (2015 年度) *研究機関名・職名は申請時のとおり 代 表 者 * 研究機関・職 研 究 課 題 片岡 龍峰 国立極地研究所研究教育系・准 教授 オーロラの高周波数変動の発生メカニズム の研究 八代 誠司 アメリカ・カトリック大学物理 学科・助教 野辺山電波ヘリオグラフを用いた噴出型フレ アと非噴出型フレアの比較研究 細川 敬祐 電気通信大学情報理工学研究 科・准教授 全天大気光観測による極冠域電離圏のイメ ージング 宗像 一起 信州大学理学部・教授 汎世界的宇宙線観測ネットワーク (GMDN) の 新要素検出器としての SciCRT 笠羽 康正 東北大学理学研究科・教授 ハワイ展開する小口径望遠鏡群と電波望遠鏡 群・軌道上望遠鏡群による木星・火星・金星大 気上下結合の研究 茨城大学理学部・教授 地上観測ネットワークのための、対流圏オゾン 関連物質のリモートセンシングおよびエアロ ゾル放射影響の研究 坂野井 健 東北大学理学研究科・准教授 偏光分光観測によるオーロラ偏光プロセスの 解明 藤原 均 成蹊大学理工学部・教授 北極域総合観測と大気圏・電離圏統合モデル・ シミュレーションによる極域熱圏・電離圏変動 の研究 前澤 裕之 大阪府立大学理学系研究科・准 教授 太陽の高エネルギー粒子イベントと SPART 電 波望遠鏡により観測される太陽系地球型惑星 の一酸化炭素の変動の比較研究 門叶 冬樹 山形大学理学部・教授 第 24 太陽活動期における世界多地点での大気中 宇宙線生成核種の濃度変動についての観測研究 吉川 顕正 九州大学国際宇宙天気科学・教 育センター・講師 超多点地上ネットワークデータ解析による電離 圏極域−磁気赤道域電磁結合メカニズムの解明 三浦 和彦 東京理科大学理学部・教授 宇宙線のイオン誘発核エアロゾル生成への影響 北 和之 86 6．共同利用 鈴木 臣 名古屋大学高等研究院・特任助教 ドイツ北部における大気光イメージング・ネッ トワークの展開 和田 龍一 帝京科学大学生命環境学部・講師 NO2 レーザー分光計測装置の改良 小島 浩司 愛知工業大学工学部・客員教授 宇宙線で探る太陽風擾乱の空間構造 中根 英昭 高知工科大学環境理工学群・教授 近赤外レーザーメタン計と無人機を用いたメ タン鉛直分布測定手法の実証的研究 浅井 歩 京都大学宇宙総合学研究ユニッ ト・特定准教授 太陽観測データによる太陽紫外線放射量の推 定および超高層大気変動との比較 一本 潔 京都大学理学研究科附属天文 台・教授 京都大学飛騨天文台 SMART 望遠鏡と野辺山電 波ヘリオグラフの共同観測データ解析による、 フレアの短時間変動の研究 三澤 浩昭 東北大学理学研究科・准教授 電波観測による太陽高エネルギー粒子 (SEP) 現象の研究 齋藤 享 電子航法研究所航法システム領 域・主幹研究員 衛星航法の航空利用に対するプラズマバブル の影響評価とその軽減策に関する研究 採択された共同研究 (一般) 一覧 (2015 年度) *研究機関名・職名は申請時のとおり 代 表 者 * 研究機関・職 研 究 課 題 鹿児島大学理工学研究科・准教授 大気中の温室効果ガス計測システムの装置開発 高橋 けんし 京都大学生存圏研究所・准教授 大気微量成分の樹冠内分布とその変動要因の研究 加藤 俊吾 首都大学東京都市環境学部・准教 授 光化学オキシダント関連物質のリモート地で の長期変動測定 薮下 彰啓 九州大学総合理工学研究院・准教 授 高感度レーザー吸収分光法を用いた安定炭素同位体 比分析 村田 功 東北大学環境科学研究科・准教授 フーリエ変換型分光計で観測された大気微量 成分高度分布の変動 柴田 隆 名古屋大学環境学研究科・教授 GOSAT 検証のための陸別観測所におけるエ アロゾル・雲のライダー観測 藤谷 雄二 国立環境研究所環境リスク研究 センター・主任研究員 自動車排ガス起源 SOA の物理化学特性の測 定 米村 正一郎 農業環境技術研究所大気環境研 究領域・主任研究員 先進的炭素安定同位体比測定法の改良・拡張 と生態系ガス交換・物質循環への応用 入江 仁士 千葉大学環境リモートセンシン グ研究センター・特任准教授 CRDS との比較による MAX-DOAS エアロゾ ル導出アルゴリズムの改良 松本 淳 早稲田大学人間科学学術院・准教 授 大気中の有機硝酸全量の観測に基づく光化学 オキシダント評価 水谷 耕平 情報通信研究機構電磁波計測研 究所・総括主任研究員 ライダーによる大気中二酸化炭素計測技術の 研究 廣川 淳 北海道大学地球環境科学研究 院・准教授 炭化水素のオゾン分解による二次有機エアロ ゾル生成過程の研究 大気圏関係 大橋 勝文 87 6．共同利用 皆巳 幸也 石川県立大学生物資源環境学 部・准教授 自由対流圏における大気微量成分の輸送と洗 浄に関する研究 持田 陸宏 名古屋大学環境学研究科・准教授 エアロゾル質量分析法に基づく含硫黄有機エ アロゾルの研究 中根 英昭 高知工科大学環境理工学群・教授 地上紫外線強度の変動要因の解析 河野 光彦 関西学院千里国際高等部・教諭 高校生に対する地球環境教育研究 西田 哲 岐阜大学工学部・助教 凹凸のある表面近傍でのガス流れと表面反応 の解析 今村 隆史 国立環境研究所環境計測研究セ ンター・センター長 大気中での有機アミノラジカル類の生成と反 応 竹谷 文一 海洋研究開発機構地球表層物質 循環研究分野・主任研究員 レーザー誘起白熱法を利用したブラックカーボン 粒子のオンライン計測 電気通信大学・名誉教授・客員教授 地震に伴う電磁気現象の解明 国立極地研究所研究教育系・准教 授 トロムソ流星レーダーとナトリウムライダー による大気重力波解析手法の開発 巻田 和男 拓殖大学・名誉教授 地球磁場減少に伴う、超高層大気変動の研究 細川 敬祐 電気通信大学情報理工学研究 科・准教授 光と電波を組み合わせた極冠域電離圏の 3 次元 観測 大矢 浩代 千葉大学工学研究科・助教 LF 帯標準電波位相観測による夜間下部電離 圏の周期性の解明 中田 裕之 千葉大学工学研究科・助教 台風に伴う電離圏変動の解析 行松 彰 国立極地研究所研究教育系・准教授 SuperDARN 北海道-陸別レーダー干渉計によ る超高層大気高精度観測 尾花 由紀 大阪電気通信大学工学部・講師 地磁気と北海道- 陸別 HF レーダーを含む SuperDARN データを用いた 1/4 波長モード波 の観測 鈴木 臣 名古屋大学高等研究院・特任助教 大気光カメラネットワークを利用した超高層 大気波動の多地点同時観測 渡辺 正和 九州大学国際宇宙天気科学・教育 センター・准教授 電離圏対流パターンの観測－シミュレーショ ン比較 川原 琢也 信州大学工学部・准教授 トロムソに設置したナトリウムライダーに用 いる昼間観測用狭帯域フィルターの設計 小川 泰信 国立極地研究所研究教育系・准教授 EISCAT レーダーを中心とした中間圏―熱圏 ―電離圏―磁気圏結合の研究 寺本 万里子 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研 究所・宇宙航空プロジェクト研究員 SuperDARN 北海道-陸別レーダー、地上磁場 観測、衛星観測を用いた地上-電離圏-磁気圏地磁気脈動の比較研究 丸山 奈緒美 コロラド大学ボルダー校環境科 学共同研究所・研究員 北海道-陸別短波レーダーを用いた Sub-Auroral Polarization Streams (SAPS) 経度依存性におけ る電離圏伝導度の役割の定量評価 電磁気圏関係 早川 堤 正士 雅基 88 6．共同利用 太陽圏関係 小島 正宜 名古屋大学・名誉教授 IPS 観測による太陽風研究 村木 綏 名古屋大学・名誉教授 太陽活動の地球気候への影響の研究 鷲見 治一 アラバマ大学ハンツビル校宇宙プ ラズマ及び大気研究所・研究員 太陽圏構造とダイナミックスの研究 宗像 一起 信州大学理学部・教授 宇宙線強度のグローバル・ネットワーク観測 による宇宙線モジュレーションの研究 大嶋 晃敏 中部大学工学部・講師 太陽圏における銀河宇宙線伝播の研究 寺澤 敏夫 東京大学宇宙線研究所・教授 太陽大気ガンマ線の衛星観測による太陽磁場 構造変動の研究 門叶 冬樹 山形大学理学部・教授 2 台の低バックグラウンドベータ線計数装置 を用いた遠隔地間のバックグランド時間変動 の比較 野澤 恵 茨城大学理学部・准教授 IPS 観測で得られた CME と人工衛星画像から検 出された speckle との統計的解析の研究 三澤 浩昭 東北大学理学研究科・准教授 木星放射線帯粒子変動要因の観測研究 総合解析関係 中井 仁 小淵沢総合研究施設・代表 磁気圏尾部大規模プラズマ対流の研究Ⅳ 加藤 雄人 東北大学理学研究科・准教授 地球内部磁気圏グローバルモデルと波動粒子 相互作用素過程シミュレーションとによるコ ーラス放射励起領域の研究 笠羽 康正 東北大学理学研究科・教授 地上-衛星同時観測による大規模擾乱に伴う 電場の発達・伝播過程 土屋 史紀 東北大学理学研究科・助教 LF 帯標準電波のネットワーク観測による高 エネルギー電子降下現象の研究 深沢 圭一郎 京都大学学術情報メディアセン ター・准教授 エクサフロップス計算に対応した磁気圏 MHD シミュレーションコード 原 カリフォルニア大学バークレー 校宇宙科学研究所・博士研究員 衛星観測に基づく火星からの電離圏イオン流 出のダイナミクスに関する研究 Lee, K.-S. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学 研究所・プロジェクト研究員 (ひ ので) Statistical investigation of the abundance of flares using Hinode/EIS 松田 昇也 金沢大学自然科学研究科・博士後 期課程 3 年 衛星観測データを用いたプラズマ圏 EMIC 波 動の伝搬特性解析と周辺環境の推定 天野 孝伸 東京大学理学系研究科・助教 自己無撞着な内部磁気圏数値モデル 岩井 一正 国立天文台野辺山太陽電波観測 所・研究員 太陽電波観測による粒子加速・宇宙天気研究 田所 裕康 東京工科大学コンピュータサイ エンス学部・助教 地上・衛星データ解析による内部磁気圏電子 降下現象の研究 木村 智樹 宇宙航空研究開発機構宇宙科学 研究所・日本学術振興会特別研究 員 (PD) ひさき衛星によるオーロラ連続監視が明らか にする木星磁気圏の太陽風応答 拓也 89 elemental 6．共同利用 渡邉 恭子 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研 究所・日本学術振興会特別研究員 白色光フレア統計解析による太陽フレアにお ける粒子加速機構の研究 森岡 昭 東北大学・名誉教授 磁気圏エネルギー解放とサブストーム 黒田 剛史 東北大学理学研究科・助教 火星大気上下結合・物質循環のシミュレーション 飯田 佑輔 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研 究所・プロジェクト研究員 自動認識アルゴリズム開発を通した太陽表面 磁場構造の研究 江副 祐一郎 首都大学東京理工学研究科・准教授 太陽系 X 線の研究と将来計画の検討 菊池 崇 名古屋大学・名誉教授 伝送線モデルを応用した磁気圏電離圏結合の 研究 疋島 充 名古屋大学 STE 研・機関研究員 波動粒子相互作用解析装置の開発に向けたシ ミュレーションによる基礎研究 北村 成寿 名古屋大学 STE 研・日本学術振 興会特別研究員 (PD) FAST 衛星の観測データを用いた極域電離圏 からのイオン流出の研究 中川 広務 東北大学理学研究科・助教 火星探査衛星 MAVEN を用いた火星大気上下 結合の解明 寺田 直樹 東北大学理学研究科・准教授 DSMC モデルと MHD モデルを用いた火星大 気圏-電離圏結合の研究 西山 尚典 国立極地研究所研究教育系・特任 助教 脈動オーロラと ULF 帯波動の時間変動:全自 動解析手法の開発と統計的特性の導出 採択された共同研究 (奨励) 一覧 (2015 年度) *研究機関名・職名は申請時のとおり * 代 表 者 研究機関・職 研 究 課 題 北原 理弘 東北大学理学研究科・博士課程後 期1年 波動粒子相互作用観測装置を用いたホイッス ラーモードコーラス放射による相対論的電子 のピッチ角散乱の直接観測手法の検討 採択された共同研究 (国際) 一覧 (2015 年度) *研究機関名・職名は申請時のとおり 代 表 者 Narayanan, V. L. Tulasiram, S. Li, G. Yashiro, S. * 研究機関・職 研 究 課 題 Indian Institute of Science Education and Research Mohali/INSPIRE Faculty (Assistant Professor level) Indian Institute of Geomagnetism /Reader Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences (IGGCAS)/Associate Professor The Catholic University of America/ Research Associate 90 Study on the role of thermospheric winds in the formation and evolution of electrified medium-scale traveling ionospheric disturbances Active role of atmospheric wave forces and thermospheric winds on equatorial and low-latitude electrodynamics leading to the evolution of Equatorial Plasma Bubbles (EPBs) The occurrence and dynamics of equatorial spread-F with the Kototabang and Sanya radars Propagations of Coronal Mass Ejections and Solar Wind Speeds obtained by the IPS observation 6．共同利用 Jackson, B. V. University of California, Diego/Research Scientist San A Determination of Bz from Closed Photospheric Magnetic Fields 採択された計算機利用共同研究一覧 (2015 年度) *研究機関名・職名は申請時のとおり 代 表 者 * 研究機関・職 研 究 課 題 加藤 雄人 東北大学理学研究科・准教授 ホイッスラーモード・コーラス放射による地 球放射線帯での相対論的電子加速過程につい ての計算機実験 梅田 名古屋大学 STE 研・助教 ブラソフシミュレーションによるジオスペー スプラズマの研究 中村 琢磨 オーストリア科学アカデミー宇 宙科学研究所・博士研究員 運動論的シミュレーションによるケルビン・ヘ ルムホルツ渦が起こすプラズマ輸送過程の研究 鷲見 治一 アラバマ大学ハンツビル校宇宙プ ラズマ及び大気研究所・研究員 太陽圏構造の計算機解析 田中 高史 九州大学国際宇宙天気科学教育 センター・学術研究者・名誉教授 次世代 M-I 結合シミュレーション 横山 竜宏 情報通信研究機構電磁波計測研 究所・主任研究員 中・低緯度域における中性‐電離大気結合過 程の研究 深沢 圭一郎 京都大学学術情報メディアセン ター・准教授 エクサフロップス計算に向けた MHD コード の様々な CPU アーキテクチャへの最適化 藤本 国立天文台理論研究部・特任助教 地球磁気圏のグローバル粒子シミュレーショ ンの実現に向けて 慶熙大学校宇宙研究科・研究教授 南向き IMF の時に地球磁気圏境界で発生した 渦のグローバル MHD シミュレーション研究 朴 隆行 桂三 京善 品川 裕之 情報通信研究機構電磁波計測研 究所・主任研究員 磁気圏-電離圏-熱圏-大気圏結合モデルの開発 山崎 了 青山学院大学理工学部・准教授 衝撃波静止系シミュレーションコードを用い た無衝突衝撃波の研究 中国国家天文台太陽活動重点実 験室・招聘副教授 本太陽活動極大期の太陽風と太陽コロナ構造 林 啓志 天野 孝伸 東京大学理学系研究科・助教 高エネルギー粒子ハイブリッドシミュレーショ ンコードの開発 町田 忍 名古屋大学 STE 研・教授 磁気圏における大規模プラズマ不安定とそれ に伴う粒子加速の研究 篠原 育 宇宙航空研究開発機構宇宙科学 研究所・准教授 磁気圏尾部リコネクション領域の朝夕方向の 構造発展の研究 松清 修一 九州大学総合理工学研究院・助教 無衝突衝撃波遷移層における微視的不安定性 渡邉 智彦 名古屋大学理学研究科・教授 オーロラ・アーク成長に関する磁気圏-電離圏 結合モデル 塩田 大幸 名古屋大学 STE 研・特任助教 データ同化連結階層太陽コロナシミュレータ の開発 91 6．共同利用 近藤 光志 愛媛大学宇宙進化研究センター・助教 磁気圏サブストームの計算機シミュレーション 井上 諭 名古屋大学 STE 研・研究員 観測磁場データに基づいた太陽フレア・CME の電磁流体シミュレーション 草野 完也 名古屋大学 STE 研・教授 データ駆動型連結階層シミュレーションによ る宇宙天気モデリング 寺田 直樹 東北大学理学研究科・准教授 高次精度中心スキームの開発 採択されたデータベース作成共同研究一覧 (2015 年度) *研究機関名・職名は申請時のとおり 代 表 者 * 研究機関・職 研 究 課 題 徳本 哲男 気象庁地磁気観測所・調査課長 アナログ時代に遡る高時間分解能地磁気デ ジタルデータベース 阿部 修司 九州大学国際宇宙天気科学教育 センター・学術研究員 MAGDAS/CPMN データのデータベース化 塩川 和夫 名古屋大学 STE 研・教授 超高層大気イメージングシステムデータベ ースのアーカイブ 塩川 和夫 名古屋大学 STE 研・教授 STEL 地磁気データベースのアーカイブ 三好 由純 名古屋大学 STE 研・准教授 STEL-VLF 観測データベースの作成 華奈子 名古屋大学 STE 研・准教授 国際ジオスペース探査に向けた地上観測・モ デリング統合データベース構築 関 西谷 望 名古屋大学 STE 研・准教授 HF レーダーデータベース 野澤 悟徳 名古屋大学 STE 研・准教授 STEL 北欧超高層大気データベース 増田 智 名古屋大学 STE 研・准教授 太陽フレア・太陽コロナ磁場データベース 伊藤 好孝 名古屋大学 STE 研・教授 IUGONET 型福島原発事故放射線測定メタデ ータベースの開発 渡邉 堯 名古屋大学 STE 研・客員教授 宇宙線 WDC データベース 92 6．共同利用 研究集会 「研究集会」は毎年公募し、共同利用・共同研究専門委員会および共同利用・共同研究委員会 の審査を経て、採否が決定される。 共同研究集会一覧 (2015 年度) 研究集会名 代 表 者 低高度衛星磁場観測研究会 能勢 正仁 開 催 日 2015 年 8 月 10－11 日 太陽地球環境データ解析に基づく超 高層大気の空間・時間変動の解明 中間圏・熱圏・電離圏研究会 新堀 淳樹 8 月 17－19 日 国立極地研究所 情報通信研究機構 陣 英克 宇宙空間からの超高層大気撮像観 測と地上観測、モデリングとの結 合に関する研究集会(ISS-IMAP 研究集会) シンポジウム － 太陽地球環境研 究の現状と将来 極域・中緯度 SuperDARN 研究会 STE シミュレーション研究会：エク サスケールに向けて 太陽地球系研究のための国際データシス テムの構築に向けたワークショップ (SCOSTEP-WDS Workshop on Global Data Activities for the Study of Solar-Terrestrial Variability) STE 研究連絡会・現象報告会及び現 象解析ワークショップ(VarSITI Data Analysis Session) 大気化学討論会 日本における地球大気化学の将来 検討会 STE 現象解析ワークショップ 「第 5 回極端宇宙天気研究会」 ERG ミッションによる内部磁気圏 波動粒子相互作用の観測戦略検 討会 (ERG サイエンス会議) Solar-C 時代 (10～20 年後) の太陽 研究検討会 地球型惑星圏環境に関する研究集会 齊藤 昭則 8 月 31 日－9 月 1日 9 月 1－2 日 村田 功 9 月 6－8 日 太陽活動と気候変動の関係に関 する名古屋ワークショップ 太陽地球系宇宙プラズマに中の重 イオンに関する研究集会 開催場所 京都大学 情報通信研究機構 西谷 望 深沢 圭一郎 9 月 14－15 日 9 月 28－30 日 宮城県苅田郡「さんさ 亭」 名古屋大学 京都大学 渡邉 9 月 28－30 日 情報通信研究機構 亘 慎一 9 月 29－30 日 情報通信研究機構 今村 隆史 谷本 浩志 10 月 19－21 日 10 月 21 日 東京工業大学 東京工業大学 亘 11 月 11－12 日 名古屋大学 堯 慎一 加藤 雄人 11 月 27 日 名古屋大学 今田 晋亮 12 月 14－16 日 名古屋大学 田口 真 松見 豊 桂華 邦裕 93 12 月 21－22 日 2016 年 1 月 1 3－14 日 1 月 27－28 日 立教大学 名古屋大学 名古屋大学 6．共同利用 太陽研連シンポジウム 第 20 回大気ライダー研究会 第 17 回惑星圏シンポジウム 太陽地球惑星系分野における「博 士課程進学者・博士号取得者に よる合同セミナー」 ひさき衛星による惑星大気圏・電 磁圏探査 サブストーム研究会 有機エアロゾルに関するワークシ ョップ：大気におけるその動 態・性状・役割 (第 2 回) 脈動オーロラ研究集会 宇宙プラズマのフロンティア～太 陽圏を越えて 太陽地球環境と宇宙線モジュレー ション 科学情報学研究会 電離圏・磁気圏モデリングとデー タ同化 第 16 回ミリ-テラヘルツ波受信機 ワークショップ 実験室・宇宙プラズマ研究会「波 動粒子相互作用による粒子加 速・輸送及び乱流」 STE 研究連絡会・現象報告会及び 現象解析ワークショップ 地域ネットワークによる宇宙天 気の観測・教育活動に関する研 究集会 電磁圏物理学シンポジウム EISCAT 研究集会 超高層大気・電磁気圏研究の成果 公表のための論文執筆ワーク ショップ International GEMSIS and ASINACTR-G2602 Workshop Future Perspectives of Researches in Space Physics 内部磁気圏研究集会「若手研究者の ためのジオスペース研究集会」 編隊飛行衛星による地球極域電磁 気圏の探査計画に向けて 花岡 庸一郎 阿保 真 三澤 浩昭 寺田 直樹 2 月 15－17 日 2 月 16 日 2 月 22－24 日 国立天文台 首都大学東京 東北大学 2 月 22－24 日 東北大学 土屋 2 月 22－24 日 東北大学 宮下 幸長 持田 陸宏 2 月 29 日 3月1日 名古屋大学 秋葉原 UDX 細川 敬祐 坪内 健 3 月 1－2 日 3 月 2－4 日 名古屋大学 名古屋大学 宗像 一起 3 月 2－4 日 名古屋大学 村山 3 月 3－4 日 史紀 泰啓 中野 慎也 3月7日 一橋大学、日本学術 会議 名古屋大学 前澤 裕之 3 月 7－8 日 電気通信大学 永岡 賢一 3月8日 名古屋大学 3月9日 九州大学 3 月 10－11 日 九州大学 河野 英昭 小川 泰信 塩川 和夫 3 月 10－11 日 3 月 11 日 3 月 17－19 日 九州大学 名古屋大学 田原市「伊良湖シー パーク＆スパ」 関 3 月 22－25 日 名古屋大学 亘 慎一 篠原 学 華奈子 笠原 慧 3 月 28 日 名古屋大学 平原 聖文 3 月 29 日 名古屋大学 94 6．共同利用 共同利用機器等 観 測 機 器／データ処理装置 担当教員名 大気組成分可視分光器 (母子里、陸別) 大気組成赤外干渉分光計 (母子里、陸別) 大気中不均一反応解析システム (名古屋) 二酸化炭素安定同位体レーザー分光計 (名古屋) 大気中二酸化窒素・オゾン濃度測定装置 (名古屋) 超高層大気イメージングシステム (国内・海外の多点観測) STEL 磁力計ネットワーク (国内・海外の多点観測) ELF/VLF 帯電磁波観測ネットワーク (国内・海外の多点観測) ナトリウム温度・風速ライダー (トロムソ) 太陽中性子望遠鏡 (東大宇宙線研 乗鞍観測所内) 低バックグラウンドベータ線計数装置 多地点 IPS 太陽風観測システム (豊川、富士、木曽) 野辺山電波ヘリオグラフ 多方向宇宙線ミューオン望遠鏡 (名古屋) 3 次元画像処理装置 (名古屋) SuperDARN 北海道-陸別短波レーダー (陸別) 長濵 長濵 松見 松見 松見 塩川 塩川 塩川 野澤 松原 増田 徳丸 増田 阿部 梅田 西谷 ソフトウェア／データベース 担当教員名 大気組成赤外観測データ (母子里、陸別) 長濵 二酸化窒素・オゾン観測データ (母子里、陸別) STEL 磁力計ネットワーク (国内・海外の多点観測) オーロラ全天カメラデータ (カナダ、アラスカ、シベリア) 超高層大気イメージングシステムデータ (国内・海外の多点観測) VHF レーダー／GPS シンチレーション (インドネシア) EISCAT レーダーデータベース (ロングイアビン、トロムソ、キルナ、 ソダンキレ) ELF/VLF 電磁波観測ネットワークデータ (国内・海外の多点観測) 惑星間空間シンチレーションデータ 太陽風速度データ 宇宙線強度データベース 磁気圏 MHD シミュレーション S-RAMP データベース CAWSES 宇宙天気国際協同研究データベース ひのでサイエンスセンター@名古屋 ERG サイエンスセンター 磁気圏総合解析データベース (FAST 衛星他) MOA データベース SuperDARN 北海道-陸別短波レーダーデータ 運動論プラズマシミュレーションコード 長濵 塩川 塩川 塩川 大塚 野澤 95 智生 智生 豊 豊 豊 和夫 和夫 和夫 悟徳 豊 公明 宗利 智 文雄 隆行 望 智生 智生 和夫 和夫 和夫 雄一 悟徳／大山伸一郎 塩川 和夫 徳丸 宗利 徳丸 宗利 阿部 文雄 梅田 隆行 阿部 文雄 阿部 文雄 草野 完也 三好 由純 関 華奈子 阿部 文雄 西谷 望 梅田 隆行 6．共同利用 共同利用に供する施設等 担当教員名 太陽地球環境情報処理システム (スーパーコンピュータ) 阿部 文雄／梅田 隆行 母子里観測所 陸別観測所 木曽観測施設 富士観測所 鹿児島観測所 松見 豊 水野 亮 徳丸 宗利 徳丸 宗利 塩川 和夫 国際共同利用に供する施設等 担当教員名 機器較正用イオン・電子ビームライン 飛翔体搭載機開発用クリーンルーム環境 平原 聖文 平原 聖文 共 同 利 用 に関 する出 版 研究集会報告書等出版 標 題 発行年月日 第 21 回大気化学討論会講演集録 2015 年 10 月 第 20 回大気ライダー観測研究会講演集録 2016 年 3 月 ＳＴＥ研 究 連 絡 会 本連絡会は、太陽－地球間で発生した最新の現象を重点的に設定して、人工衛星や地上から 観測される太陽、太陽風、宇宙線、地磁気、電離層、電波放射などのデータを紹介し、シミュ レーション・モデリングの結果と比較検討している。主として独立行政法人情報通信研究機構 および九州大学と協力して開催されている。 2009 年度より、現象報告会に加えて現象解析ワークショップを年 1 回開催し、より詳細な 解析結果の報告会を行っている。2015 年度は極端宇宙天気研究会を京都大学生存圏研究所お よび国立極地研究所との共催で開催し、サイクル 24 において太陽活動が低い状態が続いてい ることから、 「グランドミニマム」期における極端に低い太陽活動が太陽圏・地球圏システム へもたらすインパクトをテーマとして、グランドミニマムにおける太陽風構造、低密度太陽風 に対する磁気圏の応答、極端静穏時における電離圏対流などについて検討を行った。 また第 1 回の現象報告会は SCOSTEP-WDS Workshop on Global Data Systems for the Study of Solar-Terrestrial Variability の Data Analyses of VarSITI and STE Events セッションとして開催した。 この回の報告会は昨年の第 2 回報告会と同様に英語を使用言語とする国際会議として実施し た。この時の参加者数は例年よりはるかに多い 71 名 (内外国人は 22 名) であった。国内参加 者の講演に加えて NASA の Gopalswamy 氏、VarSITI の International Study of Earth-affecting Solar Transients (ISEST) のオーガナイザーの一人であるジョージ・メイソン大学の Zhang 氏など外 国からの研究者による講演もあり活発な議論がなされた。 96 6．共同利用 研 究 集 会 名 STE 現象報告会 (STE 研究連絡会) 第 5 回極端宇宙天気研究会 STE 現象報告会 (STE 研究連絡会) 開 催 日 2015 年 9 月 29－30 日 2015 年 11 月 11－12 日 2016 年 3 月 9 日 開 催 場 所 情報通信研究機構 名古屋大学 九州大学西新プラザ CAWSES 宇 宙 天 気 国 際 協 同 研 究 データベース 国際学術連合会議－太陽地球系物理学・科学委員会 (ICSU-SCOSTEP) は、S-RAMP 国際協 同研究 (1998－2002 年) の成果を受けて、21 世紀最初の国際協同研究計画として太陽地球シ ステムの宇宙天気と宇宙気候を調べる Climate And Weather of the Sun-Earth System (CAWSES) 国際協同研究 (2004－2008 年) を実施し、更に引き続いて太陽活動極小期から極大期に向かう 時期に CAWSES-II 国際協同研究 (2009－2013 年)を実施した。CAWSES-II 国際協同研究の短期 変動 (宇宙天気) に対して、我が国が積極的に参加するための全国共同研究の共通基盤となる 日本発の「CAWSES-II 宇宙天気国際協同研究データベース」を作成した。CAWSES-II 国際共 同 研 究 の 終 了 に 伴 い デ ー タ の 更 新 は 終 了 し た が 、 本 デ ー タ ベ ー ス は URL: http:// center.stelab.nagoya-u.ac.jp/cawses/cw2/index.html で引き続き公開されている。 97 7．国際交流 7. 国際交流 本研究所の目的とする研究分野の性質上、国際交流の充実を図ることは必須の要素であ る。国際協力事業による国際共同観測をはじめ、研究者レベルでの共同研究、外国人研究 者との人的交流にも重点を置いている。 7．1 学 術 交 流 協 定 機 関 名 国 インドネシア国立航空宇宙研究所 名 協定締結日 インドネシア 1988 年 5 月 31 日 ニュージーランド 1989 年 7 月 26 日 アメリカ 1990 年 7 月 16 日 Indonesian National Institute of Aeronautics and Space ニュージーランド国立水圏大気圏研究所 National Institute of Water and Atmospheric Research アラスカ大学地球物理研究所 Geophysical Institute, University of Alaska Fairbanks オスロ大学物理学教室 1990 年11 月23 日 ノルウェー (2015 年 9 月 7 日廃止) Department of Physics, University of Oslo ラパス・サンアンドレス大学理学部附属チャカルタヤ宇 ボリビア 1992 年 2 月 20 日 ニュージーランド 1992 年 12 月 7 日 アメリカ 1992 年12 月15 日 アメリカ 1993 年 1 月 5 日 スウェーデン 2005 年 9 月 1 日 宙線研究所 Chacaltaya Cosmic Ray Observatory, Faculty of Sciences, Universidad Mayor de San Andres, La Paz オークランド大学地球物理研究センター Centre for Geophysical Research, University of Auckland 米国海洋大気局宇宙空間環境研究所 Space Environment Center, National Oceanic and Atmospheric Administration 米国海洋大気局地球物理データセンター National Geophysical Data Center, National Oceanic and Atmospheric Administration スウェーデン宇宙物理研究所 (1993年3月25日から継続) Swedish Institute of Space Physics トロムソ大学理学部 ノルウェー 2003 年 4 月 2 日 (1993 年10 月8 日から継続) Faculty of Science, University of Tromsø フィンランド気象研究所地球物理部門 フィンランド Department of Geophysics, Finnish Meteorological Institute 98 1994 年10 月21 日 7．国際交流 マサチューセッツ工科大学ヘイスタック研究所 アメリカ 1994 年10 月24 日 アルメニア 1996 年10 月18 日 ブラジル 1997 年 3 月 5 日 アメリカ 1997 年12 月22 日 ニュージーランド 1998 年 7 月 30 日 中国 2001 年 2 月 20 日 中国 2005 年11 月11 日 ロシア 2007 年 4 月 14 日 ロシア 2008 年10 月28 日 ロシア 2012 年11 月28 日 韓国 2012 年12 月24 日 アメリカ 2013 年 1 月 23 日 Haystack Observatory, Massachusetts Institute of Technology エレバン物理研究所 Yerevan Physics Institute ブラジル国立宇宙科学研究所 National Institute of Space Research カリフォルニア大学サン・ディエゴ校天体物理及び宇宙 科学研究センター Center for Astrophysics and Space Sciences, University of California at San Diego カンタベリー大学理学部 Faculty of Science, University of Canterbury 中国科学院高能物理研究所 Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences 中国極地研究所 Polar Research Institute of China ロシア科学アカデミー極東支部宇宙物理学および電波 伝搬研究所 Institute of Cosmophysical Research and Radio Wave Propagation (IKIR), Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences ロシア科学アカデミーシベリア支部・太陽地球系物理学 研究所 Institute of Solar-Terrestrial Physics (ISTP), Siberian Branch, Russian Academy of Sciences ロシア科学アカデミーシベリア支部・宇宙物理学及び超 高層大気物理学研究所 Yu.G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy (IKFIA), Siberian Branch, Russian Academy of Sciences 韓国宇宙天気センター Korean Space Weather Center バージニア工科大学宇宙空間科学工学研究センター Center for Space Science and Engineering Research (Space@VT), Virginia Polytechnic Institute and State University 99 7．国際交流 7．2 国 際 共 同 研 究 本研究所が参加している国際共同研究 (2015 年度) 国際協力事業 研 究 課 題 相 手 側 の 国 (機 関 ) 等 VarSITI (Variability of the Sun and Its Terrestrial Impact) アメリカ、イギリス、フランス、ドイツ、オー ストラリア、カナダ、イタリア、インド、中国 など (SCOSTEP) 南米における大気環境リスク管理システムの 開発 アルゼンチン (CEILAP)、チリ (マゼラン大学) 短波レーダーによる極域・中緯度域電磁気圏 の研究 アメリカ(JHU/APL, バージニア工科大学)、イギ リ ス ( レ ス タ ー 大 学 ) 、 フ ラ ン ス (LPCE/ CNRS)、南アフリカ (ナタル大学)、オーストラ リア (ラトローブ大学)、カナダ (サスカチュワ ン大学)、イタリア (IFSI)、ロシア (ISTP)、中国 (中国極地研究所) 国際共同研究 研 究 課 題 相 手 側 の 国 (機 関 ) 等 代替フロン化合物の大気中の反応に関する研究 アメリカ (フォード中央研究所) 大気素反応過程に関する研究 イギリス (ブリストル大学) キャビティリングダウン法の大気計測への応用 アメリカ (アラスカ大学地球物理研究所) 大気エアロゾルの光学特性の研究 アイルランド (コーク大学) インド北部水田地帯におけるメタンの連続 インド (デリー大学) 観測 太陽地球環境における高エネルギー粒子の生 成と役割：気候変動への影響を探る アメリカ (CU ボルダー校、UCLA, アリゾナ 大学)、ノルウェー (トロムソ大学)、ノルウェ ー、イギリス、スウェーデン、フィンランド、 ドイツ、中国 (EISCAT 科学協会) 中緯度熱圏大気波動の南北共役点観測 オーストラリア (IPS Radio and Space Service) 赤道大気エネルギーによる熱圏変動の研究 インドネシア (LAPAN) カナダ北極域におけるオーロラ・超高層大気の 高感度光学観測 アメリカ (カリフォルニア大学)、カナダ (カ ルガリー大学) 中間圏界面温度のグローバル観測 ブラジル (INPE) 電離圏および超高層大気の観測・監視および研究 タイ (チェンマイ大学) ロシア極東域におけるオーロラ・超高層大気の高 感度光学観測 ロシア (ロシア科学アカデミー極東支部宇宙 物理学および電波伝搬研究所) 100 7．国際交流 東南アジア・西アフリカ赤道域における電離圏総 合観測 ナイジェリア (国立宇宙科学開発機関、ナイジ ェリア工科大学)、コートジボワール (フェリッ クス・ウフエ・ボワニ大学) ジオスペース探査衛星「ERG」搭載用低エネル ギー電子分析器の研究・開発 台湾 (台湾国立成功大学) 水星磁気圏探査衛星計画「MMO」におけるプ ラズマ粒子分析器の研究・開発 フランス (CESR-CNRS, CETP-IPSL)、スウェ ーデン (スウェーデン王立宇宙物理学研究 所)、イギリス (ラザフォード・アップルトン 研究所)、アメリカ (ボストン大学)、スイス (ベルン大学) ほか EISCAT レーダーを主に用いた北極域超高層大 気の研究 ノルウェー (トロムソ大学)、ノルウェー、イギ リス、スウェーデン、フィンランド、ドイツ、 中国 (EISCAT 科学協会) AMISR と光学観測装置を用いた脈動オーロラ 研究 アメリカ (アラスカ大学フェアバンクス校、 SRI International, メリーランド大学カレッジ パーク校) 高エネルギーオーロラ電子がもたらす地球超 高層大気・中層大気への影響の研究 フィンランド (オウル大学、フィンランド気象研 究所)、ニュージーランド(オタゴ大学)、イギリス (イギリス南極調査局)、ノルウェー、アメリカ 惑星間空間シンチレーション・ネットワークに よる惑星間空間擾乱の研究 イギリス (LOFAR グループ)、インド (タタ基礎 科学研究所)、メキシコ (メキシコ国立自治大学) 太陽圏トモグラフィー法を用いた太陽風 3 次 元構造とダイナミックスの研究 アメリカ (UCSD/CASS) 惑星間空間シンチレーション観測の宇宙天気 韓国宇宙天気センター (韓国) 予報への応用に関する研究 惑星間空間シンチレーション観測を利用した 太陽圏外圏域の研究 アメリカ (アラバマ大学ハインツビル校) マイクロレンズ効果を利用した新天体の探索 ニュージーランド (オークランド大学、カン タベリー大学、ビクトリア大学、マッセー大 学)、アメリカ (ノートルダム大学) 太陽中性子の研究 ボリビア (サンアンドレス大学)、アルメニア (エレバン物理研究所)、中国 (中国科学院高能 物理研究所)、スイス (ベルン大学)、アメリカ (ハワイ大学／国立天文台)、メキシコ (UNAM) LHC 加速器を用いた高エネルギー宇宙線相互 作用の研究 イタリア (フィレンツェ大学、カタニア大学)、フ ランス (理工科学校)、スイス (CERN)、スペイン (バレンシア大学)、アメリカ (ローレンス・バーク レー国立研究所) RHIC 加速器を用いた高エネルギー宇宙線相互 イタリア (フィレンツェ大学、カタ－ニア大 作用の研究 学)、アメリカ (ブルックヘブン国立研究所) 液体キセノン検出器を用いた暗黒物質・太陽ニ 韓国 (ソウル大学校、世宗大学校、韓国標準科 ュートリノの研究 学研究院) 101 7．国際交流 巨大水チェレンコフ検出器を用いた宇宙ニュ アメリカ (ボストン大学、ブルックヘブン国 ートリノの研究 立研究所、UCI, デューク大学、ジョージ・メ イソン大学、ハワイ大学、インディアナ大学、 LANL,ニューヨーク州立大学、メリーランド 大学、ワシントン大学)、カナダ (ブリティッ シュ・コロンビア大学、トロント大学、トラ イアンフ研究所)、イギリス (ロンドン大学ク イーン・メアリー、インペリアル・カレッジ・ ロンドン、リバプール大学、オックスフォー ド大学、シェフィールド大学)、スペイン (マ ドリッド大学)、韓国 (全南大学校、ソウル大 学校、成均館大学校)、中国 (精華大学)、ポー ランド (ワルシャワ大学) フェルミ衛星を用いた宇宙線加速源の研究 アメリカ (スタンフォード大学、SLAC 国立 加速器研究所、NASA/GSFC, 海軍研究所、 UCSC,ソノマ州立大学、ワシントン大学、パ デュー大学、オハイオ州立大学、デンバー大 学 )、 フ ラ ン ス (サ ク レ ー 原 子 力 研 究 所 、 CNRS, 理工科学校)、イタリア (イタリア国 立核物理研究所、イタリア宇宙機関、IFSI)、 スウェーデン (スウェーデン王立工科大学、 ストックホルム大学) ASTRO-H 衛星軟ガンマ線検出器を用いた宇宙 線加速源の研究 アメリカ (スタンフォード大学)、フランス (サクレー原子力研究所) 硬 X 線撮像分光観測による太陽フレアの研究 アメリカ (UCB, NASA/MSFC, 空軍研究所) ガンマ線撮像分光偏光観測による太陽フレア の研究 アメリカ (UCB, ローレンス・バークレー国立 研究所、NASA/GSFC) CTA (チェレンコフ望遠鏡群) を用いた宇宙線 加速源の研究 ドイツ (ドイツ電子シンクロトロン研究所、マッ クス・プランク研究所、ハイデルベルグ大学)、 フランス (サクレー原子力研究所、理工科学校、 パリ大学)、イタリア (イタリア国立核物理研究 所、IFSI)、スペイン (バルセロナ大学、マドリー ド・コンプルテンセ大学)、スイス (チューリッ ヒ大学)、イギリス (ダラム大学、レスター大学)、 アメリカ (リード大学、 SLAC 国立加速器研究所、 アルゴンヌ国立研究所、ワシントン大学、アイオ ワ州立大学、UCLA, UCSC, シカゴ大学、スミソ ニアン天文台) ほかポーランド、ブラジル、ア ルゼンチン、アルメニア、オーストリア、ブルガ リア、クロアチア、チェコ、フィンランド、ギリ シャ、インド、アイルランド、スロベニア、南ア フリカ、スウェーデンなど 102 7．国際交流 次世代大型水チェレンコフ検出器の開発研究 アメリカ (ブルックヘブン国立研究所、LANL, ボストン大学、UCI, デューク大学、ジョー ジ・メイソン大学、インディアナ大学、ハワ イ大学、メリーランド大学、ニューヨーク州 立大学、ワシントン大学)、韓国 (全南大学校、 ソウル大学校、成均館大学校)、中国 (精華大 学)、イタリア (INFN バリ、INFN ナポリ、INFN パドバ、INFN ローマ)、イギリス (インペリア ル・カレッジ・ロンドン、ランカスター大学、 オックスフォード大学、ロンドン大学クイー ン・メアリー、シェフィールド大学、ラザフ ォード・アップルトン研究所)、スペイン (マ ドリッド大学)、ポーランド (ワルシャワ大 学)、フランス (サクレー研究所、理工科学校)、 スイス (ベルン大学、チューリッヒ工科大学)、 ブラジル (サンパウロ大学)、ほかカナダ、ロ シア、ポルトガルなど 野辺山電波ヘリオグラフを用いた太陽研究 アメリカ (NASA/GSFC, カトリック大学)、中 国 (中国科学院国家天文台)、韓国 (韓国天文 研究院)、ロシア (ロシア科学アカデミー)、イ ギリス (ウォーリック大学、クイーンズ大学 ベルファスト) 数値実験に基づく水星磁気圏の研究 フランス (CNRS/LATMOS, CNRS/LPP) 米国 NASA/RBSP 衛星計画 アメリカ (NASA, APL/JHU) 内部磁気圏のモデリング研究 アメリカ (LANL) MAVEN, MEX, MGS 観測データを用いた火星 からの大気散逸に関する研究 ア メ リ カ (NASA, LANL, LASP/CU, SSL/UCB)、スウェーデン (スウェーデン宇宙 物理研究所) 103 7．国際交流 7．3 研 究 者 の交 流 国外からの来訪者 (2015 年 4 月-9 月) 来訪者 氏 名 所 属 国 名 Yashiro, S. Catholic University and GSFC/NASA アメリカ Tulasiram, S. Indian Institute of Geomagnetism インド Kero, A. Sodankylä Geophysical Observatory フィンランド Verronnen, P. Finnish Meteorological Agency フィンランド Jackson, B. UCSD アメリカ Dhaka, S. K. University of Delhi インド Akiyama, S. Catholic University and GSFC/NASA アメリカ Ohtani, S. JHU/APL アメリカ Park, I. Former ROK Air Force 韓国 Ristori, P. CEILAP アルゼンチン Tiberio, A. University of Florence イタリア Li, G. Institute of Geology and Geophysics Chinese Academy of Science Beijing 中国 外 国 人 来 訪 者 による講 演 講 演 者 Kero, A. Verronnen, P. Tulasiram, S. Dhaka, S. K. Yashiro, S. Akiyama, S. Jackson, B. Park, I. Ristori, P. Melnikov, V. F.* *招聘客員研究員 所 属 Sodankylä Geophysical Observatory Finnish Meteorological Agency Indian Institute of Geomagnetism University of Delhi Catholic University and GSFC/NASA Catholic University and GSFC/NASA UCSD Former ROK Air Force CEILAP Central Astronomical Observatory at Pulkovo, Russian Academy of Sciences 教 員 の海 外 派 遣 (20１5 年 4 月 -9 月 ) 外国出張者 延べ 76 名 104 国 名 開 催 期 日 フィンランド 2015 年 6 月 2 日 フィンランド 6月2日 インド 7月3日 インド 7 月 15 日 アメリカ 7 月 22 日 アメリカ 7 月 22 日 アメリカ 7 月 27 日 韓国 8月4日 アルゼンチン 8 月 19 日 ロシア 9 月 24 日 7．国際交流 ＜略称＞ APL: CASS: CEILAP: CERN: CESR: CETP: CNRS: CU: EISCAT: GSFC: IFSI: INPE: INFN: IPS: IPSL: ISTP: JHU: LANL: LAPAN: LASP: LATMOS: LPCE: LOFAR: LPP: MSFC: NASA: SCOSTEP: SSL: UCB: UCI: UCLA: UCSC: UCSD: UNAM: Applied Physics Laboratory Center for Astrophysics & Space Sciences Centro de Investigaciones de Láseres y Aplicaciones Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements Centre d’étude des Environnements Terrestre et Planétaires Centre National de la Recherche Scientifique University of Colorado European Incoherent Scatter Radar Goddard Space Flight Center Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais Instituto Nazionale di Fisica Nucleare Ionospheric Prediction Service Institut Pierre Simon Laplace Institute of Solar-Terrestrial Physics Johns Hopkins University Los Alamos National Laboratory Lembaga Panerbangan Dan Antariska Nasional Laboratory for Atmospheric and Space Physics Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement Low Frequency Array Laboratoire de Physique des Plasmas Marshall Space Flight Center National Aeronautics and Space Administration Scientific Committee on Solar Terrestrial Physics Space Sciences Laboratory University of California, Berkeley University of California, Irvine University of California, Los Angeles University of California, Santa Cruz University of California, San Diego Universidad Nacional Autonoma de Mexico 105 8．教育活動 8. 教育活動 本研究所では、大学院・学部教育により、将来の太陽地球系科学を担う若手研究者の 育成を行っている。 大学院教育 極めて学際性の高い本研究所の立場から、理学研究科および工学研究科の 2 つの研究科で 大学院教育を実施している。理学研究科では、素粒子宇宙物理学専攻 (宇宙地球物理系) を担 当し、工学研究科では、電子情報システム専攻 (電気工学分野) の大学院学生の一部を受け入 れている。 なお、大学院において、太陽地球環境の勉学を志す入学志望者に対し、大学院担当教 員の現在の研究テーマとその内容をまとめた小冊子「大学院案内」により大学院教育・ 研究の内容の周知を図っている。 学生数 2011 年度 理学研究科 工学研究科 2013 年度 2014 年度 2015 年度 博士前期課程 1 15 15 14 23 17 博士前期課程 2 20 15 17 16 24 博士後期課程 1 8 3 7 8 1 博士後期課程 2 3 8 3 7 8 博士後期課程 3 10 5 10 7 9 計 56 46 51 61 59 博士前期課程 1 5 6 5 5 10 博士前期課程 2 6 6 6 9 5 博士後期課程 1 0 1 0 1 0 博士後期課程 2 0 0 1 0 1 博士後期課程 3 0 0 0 1 1 11 13 12 16 17 理学部 4 年生 3 6 6 6 6 工学部 4 年生 9 12 10 13 10 外国人研究生 0 0 0 0 0 12 18 16 19 16 79 77 79 96 92 5 4 2 8 5 28 25 43 － 計 学部ほか 2012 年度 計 学生総数 学位 (課程博士) 取得者数 上記年度入学者に係る学位 (後期課程 3 年内 修了) 課程博士の取得率 (％) 106 － 8．教育活動 理 学 研 究 科 素 粒 子 宇 宙 物 理 学 専 攻 宇 宙 地 球 物 理 系 (2015 年 度 ) 研究分野／教員名 研 究 分 野 太陽地球系物理学 太陽地球相関理学 太陽地球系環境学 教 伊藤 田島 德丸 藤井 平原 塩川 草野 松見 水野 授 好孝 宏康 宗利 良一 聖文 和夫 完也 豊 亮 准 教 授 松原 豊 阿部 文雄 増田 公明 野澤 悟徳 大塚 雄一 増田 智 関 華奈子*1 長濱 智生 講 﨏 師 隆志*2 大山 伸一郎*2 中山 助 教 奥村 曉 藤木 謙一 家田 章正 智喜*2 ＊1：2015 年 10 月 15 日まで在籍、2015 年 10 月 16 日より異動 ＊2：2015 年 9 月 15 日まで助教、2015 年 9 月 16 日より講師へ昇格 工 学 研 究 科 電 子 情 報 システム専 攻 (2015 年 度 ) 研究分野／教員名 研 究 分 野 宇宙電磁環境工学 教 授 町田 忍 塩川 和夫 准 教 授 三好 由純 西谷 望 講 師 梅田 隆行*3 助 教 今田 晋亮 中島 拓 ＊3：2015 年 7 月 31 日まで助教、2015 年 8 月 1 日より講師へ昇格 学 部 教 育 への協 力 本研究所教員は、次のように、名古屋大学の 4 年一貫教育に協力し、全学共通科目を担 当する他、理工系学部からの要請により、講義・演習・実験・ゼミナールを担当している。 また、 理学部 4 年生、 工学部 4 年生の卒業研究受け入れや研究生の教育指導も行っている。 担 当 科 目 (2015 年 度 ) 学 部 全学共通 理学部 工学部 科 目 宇宙科学 (理系教養科目)／電磁気学Ⅰ･Ⅱ(理系基礎科目)／物理学実験 (理系基礎 科目) 物理実験学／物理学実験Ⅰ・Ⅱ／物理学概論Ⅰ／物理学特別実験／宇宙物理学Ⅲ／太 陽地球系科学 電気回路論及び演習／数学Ⅰ及び演習 A・B／確率論・数値解析及び演習／電磁波 工学 環境学研究科での教育 地球学Ⅰ、地球学Ⅱ その他 の大 学 での教 育 愛知県立芸術大学、九州大学、大同大学、東京大学宇宙線研究所、東北大学、中京大学 107 8．教育活動 国 際 共 同 研 究 への学 生 参 加 数 *論文は 2015 年度に出版されたもの (査読付) 参加 学生数 学生を含 む論文数 研 究 課 題 相 手 側 の 国 (機 関 ) 等 VarSITI (Variability of the Sun and Its Terrestrial Impact) アメリカ、イギリス、フランス、ドイツ、 オーストラリア、カナダ、イタリア、イン ド、中国など (SCOSTEP) 5 0 南米における大気環境リスク管 理システムの開発 アルゼンチン (CEILAP)、チリ (マゼラン 大学) 0 1 短波レーダーによる極域・中緯 度域電磁気圏の研究 ア メ リ カ (JHU/APL, バ ー ジ ニ ア 工 科 大 学)、イギリス (レスター大学)、フランス (LPCE/ CNRS)、南アフリカ (ナタル大学)、 オーストラリア (ラトローブ大学)、カナダ (サスカチュワン大学)、イタリア (IFSI)、ロ シア (ISTP)、中国 (中国極地研究所) 2 2 大気エアロゾルの光学特性の研究 アイルランド (コーク大学) 1 1 インド北部水田地帯におけるメ タンの連続観測 インド (デリー大学) 1 0 中緯度熱圏大気波動の南北共役 点観測 オ ー ス ト ラ リ ア (IPS Radio and Space Service) 1 0 赤道大気エネルギーによる熱圏 変動の研究 インドネシア (LAPAN) 2 2 カナダ北極域におけるオーロラ・ 超高層大気の高感度光学観測 アメリカ (カリフォルニア大学)、カナダ (カルガリー大学) 4 2 中間圏界面温度のグローバル観測 ブラジル (INPE) 1 0 電離圏および超高層大気の観 測・監視および研究 タイ (チェンマイ大学) 1 0 ロシア極東域におけるオーロラ・ 超高層大気の高感度光学観測 ロシア (ロシア科学アカデミー極東支部宇 宙物理学および電波伝搬研究所) 2 0 東南アジア・西アフリカ赤道域 おける電離圏総合観測 ナイジェリア (国立宇宙科学開発機関、ナ イジェリア工科大学)、コートジボワール (フェリックス・ハウファー・ボグニー大学) 8 2 EISCAT レーダーを主に用いた 北極域超高層大気の研究 ノルウェー (トロムソ大学)、ノルウェー、 イギリス、スウェーデン、フィンランド、 ドイツ、中国 (EISCAT 科学協会) 3 1 惑星間空間シンチレーション・ ネットワークによる惑星間空 間擾乱の研究 イギリス (LOFAR グループ)、インド (タ タ基礎科学研究所)、メキシコ (メキシコ国 立自治大学) 5 2 太陽圏トモグラフィー法を用いた 太陽風 3 次元構造とダイナミッ クスの研究 アメリカ (UCSD/CASS) 5 2 108 8．教育活動 研 究 課 題 相 手 側 の 国 (機 関 ) 等 参加 学生数 学生を含 む論文数 惑星間空間シンチレーション観 測の宇宙天気予報への応用に 関する研究 韓国宇宙天気センター (韓国) 5 2 マイクロレンズ効果を利用した 新天体の探索 ニュージーランド (オークランド大学、カ ンタベリー大学、ビクトリア大学、マッセ ー大学)、アメリカ (ノートルダム大学) 3 11 太陽中性子の研究 ボリビア (サンアンドレス大学)、アルメニ ア (エレバン物理研究所)、中国 (中国科学 院高能物理研究所)、スイス (ベルン大学)、 アメリカ (ハワイ大学／国立天文台)、メキ シコ (UNAM) 4 4 LHC 加速器を用いた高エネルギ ー宇宙線相互作用の研究 イタリア (フィレンツェ大学、カタニア大 学)、フランス (理工科学校)、スイス (CERN)、スペイン (バレンシア大学)、アメ リカ (ローレンス・バークレー国立研究所) 5 1 RHIC 加速器を用いた高エネル ギー宇宙線相互作用の研究 イタリア (フィレンツェ大学、カタ－ニア大 学)、アメリカ (ブルックヘブン国立研究所) 1 0 巨大水チェレンコフ検出器を用 いた宇宙ニュートリノの研究 アメリカ (ブルックヘブン国立研究所、 LANL, ボストン大学、UCI, デューク大学、 ジョージ・メイソン大学、ハワイ大学、イン ディアナ大学、ニューヨーク州立大学、メリ ーランド大学、ワシントン大学)、カナダ (ブ リティッシュ・コロンビア大学、トロント大 学、トライアンフ研究所)、イギリス (ロンド ン大学クイーン・メアリー、インペリアル・ カレッジ・ロンドン、リバプール大学、オッ クスフォード大学、シェフィールド大学)、ス ペイン (マドリッド大学)、韓国 (全南大学校、 ソウル大学、成均館大学校)、中国 (ティンハ 大学)、ポーランド (ワルシャワ大学) 1 8 液体キセノン検出器を用いた暗黒 物質・太陽ニュートリノの研究 韓国 (ソウルナショナル大学、セジョン大 学、韓国標準科学研究院) 3 1 フェルミ衛星を用いた宇宙線加 速源の研究 アメリカ (スタンフォード大学、SLAC 国 立加速器研究所、NASA/GSFC, 海軍研究 所、UCSC,ソノマ州立大学、ワシントン大 学、パデュー大学、オハイオ州立大学、デ ンバー大学)、フランス (サクレー原子力研 究所、CNRS, 理工科学校)、イタリア (イ タリア国立核物理研究所、イタリア宇宙機 関、IFSI)、スウェーデン (スウェーデン王 立工科大学、ストックホルム大学) 1 0 ASTRO-H 衛星軟ガンマ線検出器 を用いた宇宙線加速源の研究 アメリカ (スタンフォード大学)、フランス (サクレー原子力研究所) 1 0 109 8．教育活動 研 究 課 題 相 手 側 の 国 (機 関 ) 等 参加 学生数 学生を含 む論文数 CTA (チェレンコフ望遠鏡群) を 用いた宇宙線加速源の研究 ドイツ (ドイツ電子シンクロトロン研究所、 マックス・プランク研究所、ハイデルベルグ 大学)、フランス (サクレー原子力研究所、理 工科学校、パリ大学)、イタリア (イタリア国 立核物理研究所、IFSI)、スペイン (バルセロ ナ大学、マドリード・コンプルテンセ大学)、 スイス (チューリッヒ大学)、イギリス (ダラ ム大学、レスター大学)、アメリカ (リード大 学、SLAC 国立加速器研究所、アルゴンヌ国 立研究所、ワシントン大学、アイオワ州立大 学、UCLA, UCSC, シカゴ大学、スミソニア ン天文台) ほかポーランド、ブラジル、ア ルゼンチン、アルメニア、オーストリア、ブ ルガリア、クロアチア、チェコ、フィンラン ド、ギリシャ、インド、アイルランド、スロ ベニア、南アフリカ、スウェーデンなど 3 0 次世代大型水チェレンコフ検出 器の開発研究 アメリカ (ブルックヘブン国立研究所、 LANL, ボストン大学、UCI, デューク大学、 ジョージ・メイソン大学、インディアナ大学、 ハワイ大学、メリーランド大学、ニューヨー ク州立大学、ワシントン大学)、韓国 (チョン ナム大学、ソウル大学、スンキュンカン大 学、)、中国 (精華大学)、イタリア (INFN バ リ、INFN ナポリ、INFN パドバ、INFN ロー マ)、イギリス (インペリアル・カレッジ・ロ ンドン、ランカスター大学、オックスフォー ド大学、ロンドン大学クイーン・メアリー、 シェフィールド大学、ラザフォード・アップ ルトン研究所)、スペイン (マドリッド大学)、 ポーランド (ワルシャワ大学)、フランス (サ クレー研究所、理工科学校)、スイス (ベルン 大学、チューリッヒ工科大学)、ブラジル (サ ンパウロ大学)、ほかカナダ、ロシア、ポル トガルなど 1 1 米国 NASA/RBSP 衛星計画 アメリカ (NASA, APL/JHU) 4 2 MAVEN, MEX, MGS 観測データ ア メ リ カ 2 6 75 51 (NASA, LANL, LASP/CU, を用いた火星からの大気散逸 SSL/UCB)、スウェーデン (スウェーデン宇 に関する研究 宙物理研究所) 合 計 (延べ数) 110 8．教育活動 学会・研究会等での学生発表状況 海外で開催された研究集会での発表 (2015 年 4 月-9 月) 研 究 集 会 名 開 催 国 開 催 期 日 学生 発表者数 2015 年 The 26th IUGG/IAGA General Assembly 34thInternational Cosmic Ray Conference (ICRC) Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 12th Annual Meeting Hinode-9 合 チェコ オランダ シンガポール 6 月 22 日－7 月 2 日 7 月 30 日－8 月 6 日 8 月 2－7 日 1 1 1 イギリス 9 月 14－18 日 2 計 5 国内で開催された学会での発表 (2015 年 4 月-9 月) 研 究 集 会 名 開 催 場 所 開 催 期 日 学生 発表者数 2015 年 日本地球惑星科学連合 2015 年大会 日本天文学会 2015 年秋季年会 日本物理学会 2015 年秋季大会 合 幕張メッセ 甲南大学 大阪市立大学 5 月 24－28 日 9 月 9－11 日 9 月 25－28 日 計 31 3 6 40 国内で開催された学研究会での発表 (2015 年 4 月-9 月) 研 究 集 会 名 開 催 場 所 開 催 期 日 学生 発表者数 2015 年 計測システム研究会@RCNP～計測シ ステム開発の現状と今後の展開～ 第 45 回天文・天体物理若手夏の 学校 NRO-ALMA Joint Science/ Development Workshop 2015 天体 MHD 研究会 「MTI 研究集会」 「ISS-IMAP 研究 集会」「SLATS ワークショップ」 合同研究集会 宇宙地球惑星夏の学校 第 9 回 MU レーダー・赤道大気レ ーダーシンポジウム/第 291 回生 存圏シンポジウム 極域・中緯度 SuperDARN 研究会 合 大阪大学 7 月 24－26 日 1 ホテル圓山荘：長野県 千曲市 国立天文台野辺山宇宙 電波観測所 名古屋大学 情報通信研究機構 7 月 27－30 日 5 7 月 28－30 日 1 8 月 19－21 日 8 月 31 日－9 月 2 日 1 3 グリーンピア岩沼：宮 城県岩沼市 京都大学 9 月 7－9 日 8 9 月 10－11 日 2 名古屋大学 9 月 14－15 日 1 計 22 111 8．教育活動 フィールドワーク大学院生参加状況 国 県 名 茨城県 千葉県 東京都 東京都 東京都 神奈川県 長野県 愛知県 岐阜県 岐阜県 滋賀県 和歌山県 鹿児島県 2015 年 4 月－9 月 内 場 所 つくば市 千葉市 府中市 三鷹市 立川市 相模原市 木曽郡上松町 豊川市 神岡町 高山市 甲賀市 有田郡有田川町 肝属郡南大隅町 (佐田岬) 国 内参加 学生 合計人 数 1 4 2 1 2 1 5 5 19 1 4 2 2 49 海 国 名 ニュージーランド アイルランド ノルウェー スイス メキシコ 海 外参加 学生 合計人 数 参加学生数 (人・回) 外 場 所 レイク・テカポ コーク トロムソ ジュネーブ シエラネグラ山 112 参加学生数 (人・回) 5 1 1 9 3 19 9．研究関連活動 9. 研究関連活動 計 算 機 ・通 信 ネットワーク 2010 年 12 月に導入した総演算性能 20 TFlops のスーパーコンピュタ (CPU サーバ) と 合計 290 TB の専用ストレージ、合計 360 TB の RAID ディスクで構成されるファイルサー バ、最新の Sun ワークステーションおよび高速ネットワークシステムは、観測データ解析 やシミュレーション、論文作成、データベース作成、ホームページ作成などの他、日常的 なメールなどあらゆる研究活動に利用されている。 2000 年度から 2003 年度までの 3 年計画で遂行したギガネットプロジェクト「ジオスペ ース環境情報の高度化ネットワーク利用に関する研究」の発展として、情報通信研究機構 (NICT) の JGNII プロジェクトに継続的に参加し、2004 年度から 2007 年度までの 4 年計 画で「高速ネットワーク利用によるジオスペース環境情報の共有化と相互利用」を名古屋 大学、京都大学、愛媛大学、九州大学、NICT の 5 機関が連携した共同研究として遂行し た。その JGNII の高速回線は共同教育研究施設 1 号館まで 2006 年に延長接続され、2008 年度からは NICT の JGN2plus プロジェクトに｢高速ネットワーク利用によるジオスペース 環境情報と多種大量データの共有化と相互利用｣の研究課題で参加、2010 年度は広域ファ イルシステムを導入し、研究所までの回線速度を 10 Gbps に高速化した。2011 年度に NICT の新規 JGN-X プロジェクトに「大規模分散ストレージを活用したジオスペース環境の情 報処理」の研究課題で参加、広域分散ファイルスステム (Gfarm2) の新バージョンを導入 して、2012 年度は NICT の OneSpaceNet スペースサイエンスクラウドを継続的に利用した。 情報基盤センター (サーバ等) 共同教育研究施設 計算機群 宇宙線ドーム等 計算機群 本研究所の分散型計算機システムとネットワークの構成。 113 9．研究関連活動 会 議 ・研 究 会 等 の開 催 本研究所は、さまざまな国内外の会議や研究会を企画し、その主催あるいは共催を務め ている。以下のものは、それらの内の主なものである。この他にも、各種の会議において、 組織委員やプログラム委員の委託を受けている。 太陽地球系変動研究のための国際データシステム SCOSTEP が行っている VarSITI (Variability of the Sun and Its Solar-Terrestrial Impact) に おける研究活動で得られた観測データの、長期保全と公開態勢を構築することを目的と して、本研究会を開催した。総参加者数は 71 名 (うち外国人参加者 18 名)、総発表論文 数は 51 件 (うち 15 件はポスター発表)、であった。発表論文アブストラクト等を含む詳 細は Web ページ (http://isds.nict.go.jp/scostep-wds.2015.org/) で公開している。なお、9 月 29 日に開催されたセッション Data Analyses of VarSITI and STE Events は、名古屋大学太 陽地球環境研究所研究集会「平成 27 年度第 1 回 STE 研究連絡会・現象報告会 (代表者： 亘慎一) 」との共同で開催した。なお、この研究会で発表された論文は、Earth, Planets and Space (EPS) の特集号として出版される予定である。 主催／共催 開催日 開催場所 SCOSTEP、ICSU 世界データシステム (WDS)、地球電磁気・地球惑星 圏学会、国立極地研究所、名古屋大学太陽地球環境研究所、情報通信 研究機構 2015 年 9 月 28－30 日 情報通信研究機構 小金井本部研究本館 4 階国際会議室 ERG ミッションによる内部磁気圏波動粒子相互作用の観測戦略検討会 (ERG サイエンス会議) 2016 年度に打ち上げ予定の ERG 衛星では、内部磁気圏に生起するプラズマ波動のダ イナミクスを詳細に観測し、連携地上観測と組み合わせることで、プラズマ波動が引き 起こす内部磁気圏の様々な現象を包括的に理解していくことを目指している。本研究集 会は内部磁気圏で発生するプラズマ波動粒子相互作用を主テーマとして、放射線帯での プラズマ波動粒子相互作用の直接観測手法に関するチュートリアル講演と、ERG ミッシ ョ ン に 関 連 す る 波 動 粒 子 相 互 作 用 の 観 測 ・ 理 論 研 究 お よ び SWPIA(Software-type Wave-Particle Interaction Analyzer) に関する招待講演、ならびに関連するトピックと研究 成果についての一般講演で構成された。大学院生を含む約 21 名の参加があり、特に ERG 衛星による SWPIA 観測の観測戦略に関して活発な質疑応答が行われた。研究集会には、 衛星観測を専門とする研究者、地上観測を専門とする研究者、シミュレーション、デー タ解析を専門とする研究者が参加し、多面的な議論が行われた。さらに、ERG 衛星での SWPIA 観測の主なターゲットとするホイスッラーモード波動と高エネルギー電子との 相互作用に加えて、EMIC 波動と高エネルギーイオンとの相互作用の WPIA 解析につい て、実際に解析に取り組んでいる若手研究者による講演を企画した。十分な時間を確保 して議論することができ、WPIA 解析の内部磁気圏研究における有用性と、解析手法に 関する課題の整理、共有が大いに進展した。 主催 開催日 開催場所 名古屋大学宇宙地球環境研究所＊・宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所 2015 年 11 月 27 日 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所 研究・管理棟 2 階会議場 114 9．研究関連活動 太陽地球環境と宇宙線モジュレーション 本研究集会は、研究集会「宇宙プラズマのフロンティア〜太陽圏を超えて」と合同で 開催した。銀河宇宙線が太陽から受ける様々な変調効果 (モジュレーション) は、必然 的に太陽圏全般にわたる大規模な磁場構造と密接に関連している。近年 Voyager 探査機 や IBEX 衛星の観測をもとに、太陽圏境界領域の構造に関する新たな知見が次々に報告 されているが、本研究集会はそれらをもとにして宇宙線モジュレーションを考え直す絶 好の機会を参加者に提供した。3 日間の参加者数は、合同集会全体で計 56 名、延べ人数 で 122 名に上り、計 35 件の講演が行われた。太陽圏境界 (ヘリオポーズ) は太陽風プラ ズマと星間風との接触領域であり、そこでの物質やエネルギーの相互作用過程について はその場での観測によって多くの現象が初めて明らかになりつつある。星間空間中にお ける太陽圏という観点で見て、宇宙線分野の研究はまだ緒に就いたばかりである。米国 における最先端の状況や研究成果の現状を確認・共有し、太陽圏研究の将来展望を描く ことで、今後取り組む研究テーマを検討する機運を高めることができた点で、本研究集 会は非常に意義のあるものとなった。また、本研究集会は異なる研究分野の研究者 (特 に若手研究者) とお互いに活発に交流する機会を提供することも出来た。 主催 開催日 開催場所 名古屋大学宇宙地球環境研究所* 2016 年 3 月 2－4 日 名古屋大学宇宙地球環境研究所 研究所共同館 I 3 階 301 室 第 16 回ミリ-テラヘルツ波受信機ワークショップ 本ワークショップは、ミリ波-テラヘルツ帯の高感度受信機に関わる基礎技術開発の推 進とその応用を目指して、民間企業を含む研究者、大学院生が産官学の壁を越えて集結 し、最新の受信機に関する技術情報を自由闊達に幅広く議論・交換する場を提供するこ とを目的としている。今回は、23 の機関・企業から計 83 名の参加があり、招待講演 5 件、口頭講演 21 件、ポスター講演 22 件という盛況な内容となった。各講演では、 NANTEN2 望遠鏡、ASTE 望遠鏡、野辺山 45m 望遠鏡、LiteBird、GroundBird、大阪府立 大学 1.85 m、GLT、鹿島アンテナなどに搭載する新しい受信機や、臼田アンテナの後継 機、ALMA の将来計画などについて報告が行われた。現状の課題や、今後の開発方向性 などを議論し、有意義な意見交換を行うことができた。また、ポスターセッションや懇 親会などにおいて、学生が積極的に議論に参加し、人材育成の場としても有意義なワー クショップであった。また、他分野の研究者 5 名を招待し講演をして頂いたが、新しい 技術の詳細を知ることができただけでなく、将来の電波天文用受信機への応用に向けた 課題など、多くの有益な議論を行うことができた。また、今後の共同研究の可能性につ いても議論することができ、新しい技術を用いた将来の受信機開発に向けて、大きな成 果を得ることができた。 主催／共催 開催日 開催場所 電気通信大学、国立天文台、名古屋大学宇宙地球環境研究所*、大阪府 立大学 21 世紀科学研究機構「ミリ波テラヘルツ波研究所」 2016 年 3 月 7－8 日 電気通信大学 東 3 号館 3 階 301 号室 115 9．研究関連活動 EISCAT 研究集会 本研究集会では、EISCAT レーダーや現在推進中の EISCAT_3D 計画を中心として、中 層・超高層物理および磁気圏電離圏物理等に関する幅広い研究成果・研究計画発表を募 集した結果、9 件の口頭発表と 8 件のコメント発表が行われた。参加者は計 37 名 (うち 学生は 2 名) であった。今回の研究成果の発表・議論を中心とした研究集会は、2016 年 1 月に国立極地研究所で開催された EISCAT 研究集会 (2015 年度の EISCAT 特別実験報 告や EISCAT_3D 計画に関する議論) と相補的な役割を担っている。今回は特に、EISCAT 共同利用や拠点観測の過去から最新の状況までを、参加者が包括的に理解する機会とな ったと思われる。その背景を踏まえ、今後の北極域地上観測網の更なる整備や EISCAT_3D レーダーの稼働により、多くの相補的かつ詳細データが揃うことで、これま で理解の乏しかった極域大気特有のダイナミクスや領域間結合 (大気大気上下間結合や 緯度間結合) の研究分野にブレイクスルーがもたらされると期待できる。本研究集会の 最後に、藤井良一教授の退職記念講演 (題目: 四十年のオーロラ科学研究を振り返って) が行われた。 主催 開催日 開催場所 名古屋大学宇宙地球環境研究所* 2016 年 3 月 11 日 名古屋大学 ES 総合館 1 階 ES ホール * 2015 年 10 月 1 日以降は、宇宙地球環境研究所として主催/共催した。 出版 Newsletter No.71 Newsletter No.72 2015 年 7 月 2015 年 9 月 (Web にて公開。http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/ste-www1/doc/news_book_j.html) 116 10．委員会 10. 委員会 学内委員会 本研究所の教員は、名古屋大学内で次の学内委員会の委員として、それぞれの委員会の扱う重 要事項の審議／討論に参加している。 委 員 会 等 の 名 称 全学技術センター運営専門委員会設備・機器共用 推進委員会 エコトピア科学研究所運営協議会 地球生命圏研究機構運営委員会 素粒子宇宙起源研究機構運営委員会 基礎理論研究センター運営委員会 基礎理論研究センター理論計算物理室管理委員会 現象解析研究センター運営委員会 現象解析研究センター実験観測機器開発室管理委 員会 現象解析研究センタータウレプトンデータ解析室 管理委員会 博物館運営委員会 地球水循環研究センター協議員会 総合保健体育科学センター運営委員会 NICE・ネットワーク連絡会連絡員 シンクロトロン光研究センター運営委員会 工学研究科附属計算科学連携教育研究センター 運営委員会 年代測定総合研究センター運営委員会 ホームカミングディ実行委員会 ハラスメント防止対策委員会 理学研究科教育委員会 物理学教室教育委員会 部局長会 教育研究評議会 計画・評価委員会 センター協議会 男女共同参画推進委員会 全学技術センター運営委員会 全学技術支援委員会 防災推進本部会議 防災推進本部会議災害対策専門委員会 学術研究・産学官連携推進本部員 附属図書館商議員会 原子力委員会 安全保障委員会 全学計画･評価担当者会議 社会連携委員会 研究助成委員会 国際交流委員会 情報連携統括本部会議 情報連携統括本部会議全国共同利用システム専門 委員会 全学技術センター運営委員会運営専門委員会 全学技術センター運営委員会人事委員会 全学技術センター運営委員会運営専門委員会教 育・研究技術支援室委員会 全学技術センター運営員会運営専門委員会計測・制 御技術系連絡委員会 117 10．委員会 学外委員会活動 本研究所の教員が委員等の委嘱を受けている学外委員会 (2015 年度) 機関・組織名 委員会・役職等の名称 宇宙航空研究開発機構 宇宙科学運営協議会運営協議員／宇宙科学評議会評議員／宇宙環 境計測装置後期運用ミッション評価会委員／宇宙理学委員会委員 宇宙航空研究開発機構／宇宙科学 研究所 宇宙工学委員会委員 (第 7 期)／観測ロケット専門委員会委員 情報・システム研究機構 経営協議会委員／データ中心科学リサーチコモンズ事業運営会議委員 情報・システム研究機構／国立極地 研究所 運営会議委員／非干渉散乱レーダ委員会委員／南極観測審議委員 会宙空圏専門部会委員／非干渉散乱レーダ委員会特別実験審査部 会委員 情報通信研究機構 外部評価委員会 電磁波センシング基盤技術領域外部評価委員会 委員 自然科学研究機構／国立天文台 運営会議委員／太陽・天体プラズマ専門委員会委員電波専門委員 会電波天文周波数小委員会委員 高エネルギー加速器研究機構 B ファクトリー実験専門評価委員会委員 日本原子力研究開発機構 炉心プラズマ共同企画委員会理論シミュレーション専門部会専門 委員 京都大学生存圏研究所 運営委員会委員／専門委員会員／MU レーダー全国国際共同利用 専門委員会委員／電波科学計算機実験 (KDK) 全国・国際共同利 用専門委員会委員／附属生存圏学際萌芽研究センター運営会議委 員／生存圏フォーラム運営委員 東京大学宇宙線研究所 運営委員会委員／共同利用研究運営委員会委員 北海道大学低温科学研究所 共同利用・共同研究拠点運営委員会委員 日本地球惑星科学連合 代議員 地球電磁気・地球惑星圏学会 評議員／運営委員会委員 日本エアロゾル学会 日本エアロゾル学会編集委員 一般社団法人 HPCI (革新的ハイパフ ォーマンス・コンピューティング・ インフラ) コンソーシアム 会員 (ユーザーコミュニティ代表機関) サイエンティフィック・システム研 究会 ポストペタアプリ性能 WG 推進委員会 内閣府 宇宙政策委員会宇宙産業・科学技術基盤部会宇宙科学・探査小委 員会委員 総務省 国立研究開発法人審議会専門委員 内務省 宇宙政策委員会臨時委員 文部科学省 科学技術・学術審議会臨時委員／科学技術・学術政策研究所科学 技術動向研究センター専門調査員 118 10．委員会 機関・組織名 委員会・役職等の名称 日本学術会議 第三部会員／地球惑星科学委員会副委員長／地球惑星科学委員会 地球・惑星圏分科会委員長／地球惑星科学委員会 地球・惑星圏分 科会 地球観測の将来構想に関する検討小委員会／地球惑星科学 委員会社会貢献分科会幹事／地球惑星科学委員会地球惑星科学国 際連携分科 SCOSTEP 小委員会幹事・委員／地球惑星科学委員会 地球惑星科学国際連携分科会 STPP 小委員会委員／地球惑星科学 委員会 IUGG 分科会 IAGA 小委員会委員／環境学委員会・地球惑 星科学委員会合同 IGBP・WCRP・DIVERSITAS 合同分科会 IGAC 小委員会委員／環境学委員会・地球惑星科学委員会合同 IGBP・ WCRP・DIVERSITAS 合同分科会 iLEAPS 小委員会委員／地球惑 星科学委員会地球惑星科学人材育成分科会／地球惑星科学委員会 地球惑星科学企画分科会副委員長／地球惑星科学委員会 COSPAR 分科会委員／物理学委員会 IAU 分科会委員／物理学委員会天文 学・宇宙物理学分科会委員／情報学委員会国際サイエンスデータ 分科会 WDS 小委員会委員／電気電子工学委員会 URSI 分科会プ ラズマ波動小委員会委員／電気電子工学委員会 URSI 分科会電離 圏電波伝搬小委員会委員 Earth, Planets and Space (EPS) 誌 編集委員／Guest Editor for the special issue of the International CAWSES-II Symposium／Guest Editor for the special issue of the 12th International Conference on Substorms／Guest Editor for the special issue of Coupling of the High and Mid Latitude Ionosphere and Its Relation to Geospace Dynamics International Astronomical Union Organizing Committee Member of Commission E3 Solar Impact Throughout the Heliosphere Committee on (COSPAR) Chair of the COSPAR subcommission C1 (The Earth’s Upper Atmosphere and Ionosphere)／Vice Chair of Panel on Radiation Belt Environment Modeling Space Research Scientific Committee on SolarTerrestrial Physics (SCOSTEP) Co-Chair of VarSITI (2014-2018) EISCAT Scientific Association Council Member Super Dual Auroral Radar Network Executive Council AGU: Journal of Geophysical Research Space Physics Guest editor for special issue of “Pulsating Aurora and related magnetospheric phenomena The Scientific World Journal Editorial Board International Symposium on Space Technology and Science (ISTS) special issue Progress of Theoretical and Experimental Physics (PTEP) .誌 Associate Editor Editor この他に国内外の各種研究提案書のレフェリー、 各種専門誌のレフェリーの委託を受けている。 119 11．社会との連携 11. 社会との連携 本研究所の発足以来、公開講座、研究所の一般公開・公開講演などを通して社会との連 携を図っている。 研究所一般公開 当研究所の研究所公開を、名大祭期間中の 2015 年 6 月 6 日 (土) に行った。また同日、 一般講演会を研究所共同館 3 階講義室にて開催した。この他、名大祭企画のラボツアー、 豊田講堂シンポジオンの合同展示会 (6 月 6 日－7 日) にも参加した。 研究室公開では、教員や大学院生らが、パネルや実験装置などを使って最新の研究内容 を分かりやすく説明した。また、コンピュータを使ったシミュレーション実験など体験・ 参加型の展示も用意し、参加者が楽しく学べるように工夫した。 一般講演会のうち、「神秘の光 オーロラの謎に挑む」と題した藤井良一教授による講 演では、極地の空に光るオーロラの形や特徴などを説明しながら、どうして光るか、なぜ 研究しているのなどを最新の成果を紹介しながら解説した。また「宇宙のかなたに第 2 の 太陽・地球を探す」と題した阿部文雄准教授による講演では、樹木の年輪などの成分を分 析することにより、過去の太陽の歴史が分かることや、平安時代に巨大な太陽フレアがあ ったことなどについて解説した。参加者らはスクリーンの図や写真を見ながら熱心に説明 に耳を傾けていた。また講演会後にはたくさんの質問が出て、関心の高さがうかがわれた。 講演をライブ中継するサテライト会場。モニターの前で大勢の人が熱心に耳を傾けていた。 120 11．社会との連携 一般講演会 13:00－14:00 14:00－15:00 「神秘の光 オーロラの謎に挑む」 藤井 良一 (電磁気圏環境部門・教授) 「宇宙のかなたに第 2 の太陽・地球を探す」 阿部 文雄 (ジオスペース研究センター・准教授) 観 測 所 の一 般 公 開 木曽観測施設 毎年 8 月には、木曽観測施設の太陽風観測装置 (電波望遠鏡) の特別公開を、東京大学 大学院理学系研究科の木曽観測所 (光学望遠鏡) と共催している。2015 年度は 8 月 8 日 (土)－9 日 (日) に開催した。 一 般 向 け講 演 2015 年度は下表のとおり、一般向け講演を通して社会に向けて研究成果や最新の情報 を提供している。 2015 年 4 月－9 月 開催日 講演会名 講演タイトル 開催場所 5 月 23 日 科学ライブショー「ユニバース」月の電磁気環境を調べる 科学技術館 (東京都) 対象 一般 6月6日 研究所一般公開・一般講演会 神秘の光・オーロラの謎 名古屋大学研究所共 一般 に挑む／宇宙のかなたに 同館 第 2 の太陽・地球を探す 6月9日 西宮湯川記念事業中学校訪問 私たちが生きる宇宙につ 西宮市立高須中学校 教室「科学でひらく未来の扉」 いて 6 月 14 日 笠松町歴史未来館開館記念 超小型衛星で広がる宇宙 笠松町歴史未来館 講演会 利用 中学生 一般 7 月 11 日 陸別スターライトフェスティ 何かおかしいぞ、最近の太陽 りくべつ宇宙地球科 一般 バル 学館 8 月 11 日 「関戸弥太郎と宇宙線望遠 チェレンコフ望遠鏡で探 名古屋大学博物館 鏡」展・特別講演会 る宇宙線のふるさと 一般 8 月 20 日 平成 27 年度名古屋大学公開講 太陽面爆発の科学： 太陽 名古屋大学 ES 総合館 一般 座「秩序と渾沌」 で起きている「秩序」の 崩壊過程を探る 8 月 23 日 名古屋大学理学研究科第 24 惑星の起源に迫る： 太陽 回公開セミナー「天文学の最 系外惑星の探索 8 月 24 日 前線」 太陽宇宙環境物理学研究 の紹介 名 古 屋 大 学 理 学 部 一般 坂田・平田ホール 名古屋大学名古屋大学 一般 野依記念学術交流館 9 月 19 日 第 594 回駿台天文講座 宇宙線の歴史を屋久杉で探る 駿台学園中学高等学校 一般 9 月 26 日 出前授業 オーロラの科学 121 長野高校 高校生 11．社会との連携 報道等 2015 年度は下表のとおり、本研究所の研究成果等が報道機関他によって紹介された。 2015 年 4 月－9 月 掲載 (放送) 日 掲載新聞等 (放送局・番組名) 掲載 (放映) タイトル、内容等 4月4日 天文ガイド 5 月号 (誠文堂新 光社) 陸別で 3 月に観測されたオーロラの写真が掲載さ れた。 4 月 15 日 4 月 16 日 読売新聞 (夕刊) 読売新聞 (朝刊) 3 月 18 日に国内で 11 年ぶりにオーロラが観測され たが、情報通信研究機構の「宇宙天気予報」を大き く上回る規模の磁気嵐が原因であったことから、4 月 21 日に名大にて対策協議が行われる。 4 月 16 日 NHK ・BS プレミアム「コズ 陸別観測所の活動に関連して、3 月に観測されたオー ミックフロント NEXT」 ロラの連続写真が紹介された。 4 月 20 日 中日新聞 (夕刊) 太陽地球環境研究所が、電気を帯びた粒子が太陽から放 出されて地球に到達し、通信機器などに障害が出る「宇 宙嵐 (磁気嵐)」の予報を強化するためのネットワークづ くりに乗り出す。三月中旬に発生した宇宙嵐を、世界 5 ヶ所の予報拠点はいずれも予報を外した。こうした失敗 を防ごうと、個別に活動している国内の関係機関に連携 を呼び掛け、精度の高いシステムの構築を目指す。 6 月 16 日 東京新聞 (朝刊) 読売新聞 (朝刊) 毎日新聞 (夕刊) 日本経済新聞 (朝刊) 3 月に北海道で 11 年ぶりに観測されたオーロラは、 地球の周りの磁場が乱れる「磁気嵐」が 2 つ重なり、 大規模になったことで発生したとする研究結果を 上出洋介名古屋大学名誉教授らがまとめ、16 日ま でに英専門誌電子版に発表した。 7月1日 NHK ニュース (北海道) 中日新聞 (朝刊) 毎日新聞 (朝刊) 太陽地球環境研究所や北海道大などのグループが、6 月 21 日未明に北海道陸別町など道内 4 ヶ所で、夜明け 前や日没後に筋状の雲が白く輝く「夜行雲」を観測し たことを 30 日に発表した。 7月3日 アストロアーツ (ウェブサイ 日本国内では初、北海道で夜光雲を検出。 6 月 21 日朝 2 ト) 日本の研究.com 時から 3 時にかけて、北海道で夜空に青白く輝く雲が観 測された。太陽地球環境研究所陸別観測所短波ドップラ ーレーダー観測施設 (陸別町)、同研究所母子里観測所 (幌加内町)、なよろ天文台 (名寄市)、オホーツクスカイ タワー (紋別市) で撮影された画像をもとに、研究グルー プが解析を行い、この雲が夜光雲であると同定された。 7 月 14 日 読売新聞 (朝刊・ウェブサイト) 磁気嵐の発生を予測する高精度の手法と、地球規模 で起きる被害のハザードマップの作成に、名大や京 大、情報通信研究機構などのプロジェクトチームが 着手する。マップ作りは世界初の試みで、2019 年 度までの公開を目指す。(太陽地球圏環境の未来予 測を通して現代社会の新たな基盤形成を目指す新 学術領域研究プロジェクトを開始) 6 月 17 日 122 11．社会との連携 7 月 17 日 7 月 18 日 十勝毎日新聞 北海道新聞 第 7 回「陸別スターライトフェスティバル」(陸別 宇宙地球科学館、太陽地球環境研究所共催) が、7 月 11 日、銀河の森天文台で開催され、草野完也副 所長が「何かおかしいぞ、最近の太陽」をテーマに 講演し、町内をはじめ帯広や北見から、天文ファン 約 200 人が参加した。 7 月 17 日 アストロアーツ (ウェブサイト) 太陽地球環境研究所の塩田大幸特任助教、桂華邦裕 特任助教、国立極地研究所の片岡龍峰准教授らを中 心とする研究グループが、磁気嵐の規模が巨大化す る原因を解明し、磁気嵐の 2 日前に太陽から噴き出 したコロナ質量放出が地球へ到達するまでの 2 日 間に、後方から高速太陽風の追い風を受けるかたち で、さらに前方に渋滞していた低速太陽風を巻き込 むことによって、最終的に「玉突き事故」のような 状況になったため、磁気嵐の規模が非常に大きいも のになったことを明らかにした。(北海道で 11 年ぶ りにオーロラが撮影された 2015 年 3 月 17 日の磁気 嵐関連) 7 月 21 日 フジテレビ・とくダネ! 天気のコーナーで珍しい雲の例として夜光雲が研究 所で撮影された写真とともに紹介された。 8月6日 8 月 20 日 中日新聞 (朝刊) 朝日新聞 (朝刊) 読売新聞 日刊工業新聞 太陽地球環境研究所の松見豊教授の研究グループ がパナソニックと共同で、大気中の微小粒子状物 質(PM2.5) を高精度で計測できる小型装置を開発 した。 8 月 26 日 日刊工業新聞 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所の元研究員 で現太陽地球環境研究所研究機関研究員の岡本丈 典氏と国立天文台のパトリック・アントンリ特任研 究員らは、太陽表面上空の大気 (コロナ) が加熱さ せる機構の一端を明らかにした。 9月1日 TBS テレビ・ひるおび 質問コーナーで「今年日本で最初に発見された雲 は？」との質問に対する正答として夜行雲が写真つ きで紹介された。 9月5日 The Guardian Nigeria Atmosphere Is A ‘Vital Resource,’ Says Rabiu 9 月 28 日 読売オンライン(ウェブ) ねとらぼ (ウェブ) 読売新聞 (朝刊) 日刊工業新聞 (朝刊) 財経新聞 神秘的な輝きで夜空を彩るオーロラの明滅が、高度 数万キロメートルの宇宙空間で発生する「宇宙のさ えずり(コーラス)」と呼ばれる電磁波により引き起 こされているとの解析結果を、太陽地球環境研究所 と JAXA などのグループがまとめた。 123 11．社会との連携 広報活動 当研究所の広報事業では、研究所の施設が置かれている自治体の協力を得ながら、研究 成果を地域や社会に還元する努力をしてきた。2015 年度は以下の活動を行った。 一般向け冊子の制作・配布 太陽地球環境を題材にした科学解説「50 のなぜ」シリーズや科学コミックシリーズな どの小冊子を制作し、研究所公開や講演会、ポスター展示などに合わせて一般に配布して いる。最先端の研究を分かりやすい言葉で解説し、広く社会に紹介することで、研究成果 を国民へ還元している。冊子は、りくべつ宇宙地球科学館、豊川市ジオスペース館、名古 屋大学の広報プラザにも常時置かれている。研究所のホームページでも公開しており、年 間 200 万件以上のアクセスがある。 本年度は、以下の学会・講演会において、既刊の一般向け冊子の配布を行った。 日本地球惑星科学連合 2015 年大会 (2015 年 5 月 24－5 月 28 日、幕張メッセ) 研究所一般公開／名大祭 (2015 年 6 月 6 日－6 月 7 日、名古屋大学) これらは当研究所の研究内容の社会への発信、自然科学一般への関心の喚起という点で 大きな貢献があった。 ホームページの運用 当研究所のホームページ (http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/index.php.ja) を制作・公開して いる。同ページに「最新の話題」と「今月の 1 枚」のコーナーを設定し、研究所の活動と 研究成果の最前線を一般市民に即座に伝える活動を行った。 124 10．委員会 10. 委員会 学内委員会 本研究所の教員は、名古屋大学内で次の学内委員会の委員として、それぞれの委員会の扱う重 要事項の審議／討論に参加している。 委 員 会 等 の 名 称 全学技術センター運営専門委員会設備・機器共用 推進委員会 エコトピア科学研究所運営協議会 地球生命圏研究機構運営委員会 素粒子宇宙起源研究機構運営委員会 基礎理論研究センター運営委員会 基礎理論研究センター理論計算物理室管理委員会 現象解析研究センター運営委員会 現象解析研究センター実験観測機器開発室管理委 員会 現象解析研究センタータウレプトンデータ解析室 管理委員会 博物館運営委員会 地球水循環研究センター協議員会 総合保健体育科学センター運営委員会 NICE・ネットワーク連絡会連絡員 シンクロトロン光研究センター運営委員会 工学研究科附属計算科学連携教育研究センター 運営委員会 年代測定総合研究センター運営委員会 ホームカミングディ実行委員会 ハラスメント防止対策委員会 理学研究科教育委員会 物理学教室教育委員会 部局長会 教育研究評議会 計画・評価委員会 センター協議会 男女共同参画推進委員会 全学技術センター運営委員会 全学技術支援委員会 防災推進本部会議 防災推進本部会議災害対策専門委員会 学術研究・産学官連携推進本部員 附属図書館商議員会 原子力委員会 安全保障委員会 全学計画･評価担当者会議 社会連携委員会 研究助成委員会 国際交流委員会 情報連携統括本部会議 情報連携統括本部会議全国共同利用システム専門 委員会 全学技術センター運営委員会運営専門委員会 全学技術センター運営委員会人事委員会 全学技術センター運営委員会運営専門委員会教 育・研究技術支援室委員会 全学技術センター運営員会運営専門委員会計測・制 御技術系連絡委員会 117 10．委員会 学外委員会活動 本研究所の教員が委員等の委嘱を受けている学外委員会 (2015 年度) 機関・組織名 委員会・役職等の名称 宇宙航空研究開発機構 宇宙科学運営協議会運営協議員／宇宙科学評議会評議員／宇宙環 境計測装置後期運用ミッション評価会委員／宇宙理学委員会委員 宇宙航空研究開発機構／宇宙科学 研究所 宇宙工学委員会委員 (第 7 期)／観測ロケット専門委員会委員 情報・システム研究機構 経営協議会委員／データ中心科学リサーチコモンズ事業運営会議委員 情報・システム研究機構／国立極地 研究所 運営会議委員／非干渉散乱レーダ委員会委員／南極観測審議委員 会宙空圏専門部会委員／非干渉散乱レーダ委員会特別実験審査部 会委員 情報通信研究機構 外部評価委員会 電磁波センシング基盤技術領域外部評価委員会 委員 自然科学研究機構／国立天文台 運営会議委員／太陽・天体プラズマ専門委員会委員電波専門委員 会電波天文周波数小委員会委員 高エネルギー加速器研究機構 B ファクトリー実験専門評価委員会委員 日本原子力研究開発機構 炉心プラズマ共同企画委員会理論シミュレーション専門部会専門 委員 京都大学生存圏研究所 運営委員会委員／専門委員会員／MU レーダー全国国際共同利用 専門委員会委員／電波科学計算機実験 (KDK) 全国・国際共同利 用専門委員会委員／附属生存圏学際萌芽研究センター運営会議委 員／生存圏フォーラム運営委員 東京大学宇宙線研究所 運営委員会委員／共同利用研究運営委員会委員 北海道大学低温科学研究所 共同利用・共同研究拠点運営委員会委員 日本地球惑星科学連合 代議員 地球電磁気・地球惑星圏学会 評議員／運営委員会委員 日本エアロゾル学会 日本エアロゾル学会編集委員 一般社団法人 HPCI (革新的ハイパフ ォーマンス・コンピューティング・ インフラ) コンソーシアム 会員 (ユーザーコミュニティ代表機関) サイエンティフィック・システム研 究会 ポストペタアプリ性能 WG 推進委員会 内閣府 宇宙政策委員会宇宙産業・科学技術基盤部会宇宙科学・探査小委 員会委員 総務省 国立研究開発法人審議会専門委員 内務省 宇宙政策委員会臨時委員 文部科学省 科学技術・学術審議会臨時委員／科学技術・学術政策研究所科学 技術動向研究センター専門調査員 118 10．委員会 機関・組織名 委員会・役職等の名称 日本学術会議 第三部会員／地球惑星科学委員会副委員長／地球惑星科学委員会 地球・惑星圏分科会委員長／地球惑星科学委員会 地球・惑星圏分 科会 地球観測の将来構想に関する検討小委員会／地球惑星科学 委員会社会貢献分科会幹事／地球惑星科学委員会地球惑星科学国 際連携分科 SCOSTEP 小委員会幹事・委員／地球惑星科学委員会 地球惑星科学国際連携分科会 STPP 小委員会委員／地球惑星科学 委員会 IUGG 分科会 IAGA 小委員会委員／環境学委員会・地球惑 星科学委員会合同 IGBP・WCRP・DIVERSITAS 合同分科会 IGAC 小委員会委員／環境学委員会・地球惑星科学委員会合同 IGBP・ WCRP・DIVERSITAS 合同分科会 iLEAPS 小委員会委員／地球惑 星科学委員会地球惑星科学人材育成分科会／地球惑星科学委員会 地球惑星科学企画分科会副委員長／地球惑星科学委員会 COSPAR 分科会委員／物理学委員会 IAU 分科会委員／物理学委員会天文 学・宇宙物理学分科会委員／情報学委員会国際サイエンスデータ 分科会 WDS 小委員会委員／電気電子工学委員会 URSI 分科会プ ラズマ波動小委員会委員／電気電子工学委員会 URSI 分科会電離 圏電波伝搬小委員会委員 Earth, Planets and Space (EPS) 誌 編集委員／Guest Editor for the special issue of the International CAWSES-II Symposium／Guest Editor for the special issue of the 12th International Conference on Substorms／Guest Editor for the special issue of Coupling of the High and Mid Latitude Ionosphere and Its Relation to Geospace Dynamics International Astronomical Union Organizing Committee Member of Commission E3 Solar Impact Throughout the Heliosphere Committee on (COSPAR) Chair of the COSPAR subcommission C1 (The Earth’s Upper Atmosphere and Ionosphere)／Vice Chair of Panel on Radiation Belt Environment Modeling Space Research Scientific Committee on SolarTerrestrial Physics (SCOSTEP) Co-Chair of VarSITI (2014-2018) EISCAT Scientific Association Council Member Super Dual Auroral Radar Network Executive Council AGU: Journal of Geophysical Research Space Physics Guest editor for special issue of “Pulsating Aurora and related magnetospheric phenomena The Scientific World Journal Editorial Board International Symposium on Space Technology and Science (ISTS) special issue Progress of Theoretical and Experimental Physics (PTEP) .誌 Associate Editor Editor この他に国内外の各種研究提案書のレフェリー、 各種専門誌のレフェリーの委託を受けている。 119 12．資料 12. 資 料 沿 革 1985 (昭和 60) 年 10 月 学術会議 STP 専門委員会 STP センター作業委員会で、名古屋大学空電 研究所の STP 全国共同利用研究所への改組の要請がとりまとめられた。 1987 (昭和 62) 年 3 月 STP 専門委員会で、空電研究所改組案が検討された。 1987 (昭和 62) 年 4 月 学術会議地球電磁気研究連絡委員会で、改組案が検討された。 1987 (昭和 62) 年 6 月 名古屋大学評議会は、空電研究所の太陽地球系科学に関する共同利 用型研究所への改組に向けて、同大学学長を委員長とする「空電研 究所改組検討委員会」の設置を承認した。 1988 (昭和 63) 年 1 月 共同利用型研究所構想への、理学部附属宇宙線望遠鏡研究施設の参 加が改組検討委員会で決定された。 1988 (昭和 63) 年 7 月 第 3 部門および太陽電波世界資料解析センターが国立天文台へ移管 された。 1989 (平成元) 年 6 月 名古屋大学評議会は、空電研究所を改組して太陽地球環境研究所を 設置することで、平成 2 年度概算要求を行う決定をした。 1990 (平成 2) 年 6 月 空電研究所と理学部附属宇宙線望遠鏡研究施設とを廃止・統合し て、名古屋大学太陽地球環境研究所 (全国共同利用) が発足。 1995 (平成 7) 年 4 月 共同観測情報センターが発足。 1997 (平成 9) 年 10 月 陸別総合観測室が発足。 2001 (平成 13) 年 4 月 名古屋大学大学院環境学研究科設立のため大気圏環境部門の一部 を割愛。 2003 (平成 15) 年 4 月 陸別総合観測室が陸別観測所に昇格。 2004 (平成 16) 年 4 月 国立大学法人名古屋大学が発足。 共同観測情報センターを改組してジオスペース研究センターを設置。 2006 (平成 18) 年 3 月 太陽地球環境研究所が、東山キャンパスに統合移転。一部の部門を 除いて、共同教育研究施設 1 号館 (旧核融合研跡地) へ移転。豊川 地区は分室となる。 2006 (平成 18) 年 4 月 佐久島観測所を廃止。 2006 (平成 18) 年 10 月 太陽地球環境研究所、環境医学研究所、エコトピア科学研究所の事 務組織を統合した研究所事務部が発足。 2009 (平成 21) 年 6 月 文部科学省から、共同利用・共同研究拠点に認定された。 2013 (平成 25) 年 3 月 太陽地球環境研究所が、研究所共同館に移転。 2013 (平成 25) 年 4 月 地球水循環研究センターに係る事務組織を研究所事務部に移管。 2015 (平成 27) 年 10 月 太陽地球環境研究所、地球水循環研究センター、年代測定総合研究 センターが統合して、宇宙地球環境研究所が発足。 125 12．資料 蔵 書 太陽地球環境研究所の蔵書数は次表の通りである。これらの蔵書は太陽地球環境研究所 図書室にあり、国内・国外の研究機関からの寄贈書も含まれる。各蔵書には整理番号が付 けられ、共同利用者等による検索が容易にできるシステムとなっている。 太陽地球環境研究所の図書・雑誌 (2015 年 9 月末現在) 図 書 14,041 冊 (洋書 11,192 冊、和書 2,849 冊) 雑 誌 134 種 (洋雑誌 131 種、和雑誌 3 種) 土 地 ・建 物 土地、建物の欄の ( ) 内の数字は、借入分 地区・名称 2 土地 (m ) 2 建物 (m ) 所在地・電話 東山地区 － 4,578 名古屋市千種区不老町 (研究所共同館内) (052) 747-6306 － 1,444 名古屋市千種区不老町 (052) 789-4330 187,780 (37) 7,639 愛知県豊川市穂ノ原 3-13 (0533) 89-5206 110,534 325 北海道雨竜郡幌加内町 字母子里 10815 (0165) 38-2345 － (117) 北海道足寄郡陸別町宇遠別 345 (0156) 27-8103 (24,580) 50 北海道足寄郡陸別町字ポント マム58-1, 78-1, 78-5, 129-1, 129-4 (0156) 27-4011 2,383 (85) 10,820 (124) (37) 267 鹿児島県垂水市本城字下本城 3860 の 1 鹿児島県垂水市大字浜平字山角 (0994) 32-0730 3,500 (16,426) 174 山梨県南都留郡富士河口湖町 富士ケ嶺 1347 の 2 長野地区 菅平観測施設 (3,300) (33) 木曽観測施設 (6,240) 66 長野県小県郡真田町菅平大字 (0268) 74-2496 長字菅平 1223 電気通信大学菅平宇宙電波観測所内 長野県木曽郡上松町大字小川 (0264) 52-4294 字才児山 豊川地区 分室 北海道地区 母子里観測所 陸別観測所 鹿児島地区 鹿児島観測所 (アンテナ) 佐多岬観測点 山梨地区 富士観測所 20 鹿児島県肝属郡南大隅町馬籠 349 126 (0555) 89-2148 12．資料 滋賀地区 信楽観測点 － － 滋賀県甲賀市信楽町神山 京都大学生存圏研究所 信楽 MU 観測所内 岐阜地区 乗鞍観測点 － － 岐阜県高山市 (090) 丹生川町岩井谷乗鞍岳 7408-6224 東京大学宇宙線研究所附属乗鞍観測所内 計 315,017 (50,829) 14,563 (150) 科 学 研 究 費 補 助 金 応 募 および採 択 状 況 研究種目の区分 (0748) 82-3211 審査区分 教 員 特別推進研究 1 ＊1 2015 年度以前に採択され、2016 年度も継続 (2015 年度 で期間終了したものは含まない) される課題の件数。 2015 年度応募件数 (採択は 2016 年度) 新規 継 続＊1 学 教 P R P R 振 D A 研 究 員 D A 員 0 0 － 0 0 0 2015 年度採択件数 (2014 年度申請) 学 振 研 究 員 － 教 員 P D R A 0 0 0 学 振 研 究 員 － 特定領域研究 公募研究 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 － 新学術領域研究 研究課題提案型 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 － － 研究領域提案型 4 1 0 0 4 0 0 0 4 0 － － 0 0 0 － 1 0 0 － 1 0 0 － 一般 1 0 0 0 5 0 0 0 5 0 － － 海外学術調査 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 － － 一般 8 0 0 0 3 0 0 0 6 0 － － 海外学術調査 6 0 0 0 1 0 0 0 1 0 － － 一般 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 － － 海外学術調査 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 － － 挑戦的萌芽研究 4 0 0 － 2 0 0 － 4 0 0 － 若手研究 (S) 0 0 0 － 0 0 0 － 0 0 0 － 若手研究 (A) 1 0 0 － 2 0 0 － 2 0 0 － 若手研究 (B) 1 2 0 － 3 1 0 － 3 1 0 － 国際共同研究加速基金 (国際活動支援班) 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 － 研究活動スタート支援 (該当年度 5 月申請) 0 0 0 － 0 0 0 － 1 0 0 － 特別研究促進費 0 0 0 － 0 0 0 － 0 0 0 － 研究成果公開促進費 (データベース) 0 0 0 － 0 0 0 － 0 0 0 － 特別研究員奨励費 － － － 1 － － － 2 － － － 2 小計 31 3 0 1 21 2 27 1 0 2 基盤研究 (S) 基盤研究 (A) 基盤研究 (B) 基盤研究 (C) 合計 59 1 0 30 ※ 転入者・研究代表者変更に伴う受入分を含む。 127 12．資料 科研費補助金の応募資格を有する研究者数 (2015 年 9 月 30 日現在) 職 人 名 数 教 授 10 准教授 10 講 師 0 助 教 50 名 特任教員 客員教員 PD RA 9 3 9 0 9 合 計 50 ※「特任教員」にはリーディング大学院の特任 3 名を含む。「PD」には学振特別研究員の 2 名を含む。 研究費 本研究所で行われている研究・観測に対し、2015 年度は以下の特別経費と科学研究費 補助金および公的機関・企業・財団からの財政的支援を受けた。但し、2015 年 9 月 30 日 までに受けたものを記す。 特別経費 研 究 題 目 太陽極大期における宇宙嵐と大気変動に関する調査研究 交付金額 (円) 69,850,000 地球・太陽・宇宙システムの新研究所の創設－太陽から地球までをシームレスに 研究、宇宙時代の環境問題の解明と解決－ 10,000,000 科学研究費補助金 科学研究費 種 目 研 究 題 目 交付金額 (円) 新学術領域研究 (研究領域提案型) 地球電磁気圏擾乱現象の発生機構の解明と予測 新学術領域研究 (研究領域提案型) 総括班 (太陽地球圏環境予測) 新学術領域研究 (研究領域提案型) 福島原発事故に関する放射線測定メタデータベース構築と 初期被曝推定 新学術領域研究 (研究領域提案型) MOA II 1.8 m 望遠鏡による重力波天体の追観測 基盤研究(S) 極限時間分解能観測によるオーロラ最高速変動現象の解明 88,660,000 基盤研究(A)(一般) 地上オーロラ観測と衛星直接観測を連携させて挑む新しい サブストーム像の構築 13,390,000 LHC 13 TeV 陽子衝突での超前方粒子生成とファイマンスケ ーリングの研究 12,090,000 基盤研究(A)(一般) 宇宙ガンマ線観測による銀河中心におけるダークマター探査 11,310,000 基盤研究(A)(一般) 人工衛星－地上ネットワーク観測に基づく内部磁気圏の粒 子変動メカニズムの研究 5,460,000 基盤研究(A)(一般) 特異な太陽ダイナモ活動に伴う太陽圏全体構造の変動の解明 2,990,000 基盤研究(B)(一般) 北極域拠点観測による大気上下結合の研究 5,200,000 基盤研究(B)(一般) レーザー分光同位体計測計を用いた大気環境の動態解明 5,070,000 基盤研究(A)(一般) 93,210,000 7,280,000 2,600,000 910,000 128 12．資料 基盤研究(B)(一般) 過去三千年の宇宙線異常増加とその地球環境への影響 4,550,000 基盤研究(B)(一般) LHC 軽原子核衝突超前方測定にむけたシリコンピクセルカ ロリーメータの開発 4,160,000 基盤研究(B)(一般) 太陽フレア・トリガ機構の解明とその発生予測 2,990,000 基盤研究(B)(一般) ハイブリッド粒子コードを用いた無衝突衝撃波における宇 宙線陽子の生成過程の研究 2,730,000 新しい環電流モデルを用いた ULF 波動が放射線帯粒子加速 に果たす役割の実証的研究 1,950,000 北米域での高時間分解能オーロラ観測と電波観測を軸とし た脈動オーロラ変調機構の研究 3,640,000 電磁プラズマ流体シミュレーションの共通数値解法の開 発：MHD から多流体まで 1,430,000 電離圏短波レーダーによる Pc1 帯電離圏 MHD 波動観測のた めの手法開発と実証 1,300,000 低・高エネルギー粒子、及び X 線の同時分析機能実現に向 けたハイブリッド検出系の試作 1,170,000 光読み出し型球形一相式液体キセノンドリフトカロリメー ターの開発 650,000 大気チェレンコフ光の収集効率改善による次世代ガンマ線 望遠鏡 CTA の高感度化 8,060,000 若手研究(A) 自動車排ガス起源の二次有機エアロゾルの光学特性の解明 4,810,000 若手研究(B) 電磁イオンサイクロトロン波動放射過程における非線形イ オンダイナミクスの研究 1,690,000 内部磁気圏編隊衛星データを用いたリングカレントイオン 加速と消失に関する研究 1,430,000 若手研究(B) 磁気流体波動論による地磁気永年変動の解明 1,105,000 若手研究(B) データ同化連結階層太陽コロナシミュレータの開発 基盤研究(B)(一般) 基盤研究(B)(海外) 挑戦的萌芽研究 挑戦的萌芽研究 挑戦的萌芽研究 挑戦的萌芽研究 若手研究(A) 若手研究(B) 390,000 国際共同研究加速基 太陽地球圏環境予測における国際連携研究の推進 金 (国際活動支援班) 7,540,000 研究活動スタート 宇宙線生成核種を用いた過去 2500 年の巨大 SPE 調査 支援 1,950,000 特別研究員奨励費 金星電離大気流出成分及び流出量の太陽風変動依存性の解明 1,430,000 特別研究員奨励費 地上－衛星観測に基づくホイッスラー波動による放射線帯 電子消失過程の解明 1,430,000 科学研究費補助金分担金受領 種 目 (研究代表機関) 新学術領域研究 (研究領域提案型) (京都大学) 研 究 題 目 交付金額 (円) 太陽嵐の発生機構の解明と予測 8,580,000 129 12．資料 新学術領域研究 (研究領域提案型) (京都大学) 太陽周期活動の予測とその地球環境影響の解明 新学術領域研究 (研究領域提案型) (理化学研究所) 生命惑星 基盤研究(B) (東北大学) 火星大気流出における領域間結合の研究 基盤研究(B) (気象研究所) 太陽活動の北極振動への影響とメカニズムの解明 基盤研究(B) (武蔵野美術大学) 過去 4 万年間の宇宙線強度変動・太陽圏構造と地球環境変 動 1,040,000 基盤研究(B) (京都大学) 非線形プラズマ波動粒子相互作用による地球放射線帯の 形成・消失過程の研究 910,000 基盤研究(B) (京都大学) 赤道大気レーダーと広域観測網による赤道スプレッド F 現 象と電離圏構造の関連の解明 390,000 基盤研究(B) (京都大学) 異なる地域の対流圏活動が起こす中間圏変動の地上と宇 宙からの同時観測 300,000 基盤研究(B) (東京大学) 高エネルギー電子生成機構解明のための高ガイド磁場リ コネクション室内実験の構築 247,000 基盤研究(B) (甲南大学) 電波望遠鏡による最高エネルギー宇宙線検出 基盤研究(B) (京都大学) 深内部磁気圏における高エネルギーイオン生成・輸送機構 とそのイオン種依存性の解明 130,000 基盤研究(B) (京都大学) 深内部磁気圏における高エネルギーイオン生成・輸送機構 とそのイオン種依存性の解明 130,000 基盤研究(B) (京都大学) 深内部磁気圏における高エネルギーイオン生成・輸送機構 とそのイオン種依存性の解明 130,000 基盤研究(C) (吉備国際大学) 磁気圏-電離圏複合系の電磁エネルギー伝送路としての低 緯度電離圏の役割の定量的研究 897,000 基盤研究(C) (京都大学) 地磁気擾乱時における電離圏電場分布の変動と電離圏擾 乱ダイナモとの関係 130,000 基盤研究(C) (日本大学) イメージング・ラインサーベイ観測による活動的銀河の分 子組成と分布の解明 130,000 3,835,000 650,000 2,080,000 1,460,000 130,000 受託研究 研究依頼者 受託研究事項 受託収入金 (円) 国立大学法人東京大 衛星データ等複合利用による東アジアの二酸化炭素、メタ 学 ン高濃度発生源の特性解析 8,736,600 大学共同利用機関法 IUGONET メタデータデータベースの保守・更新、及び、 人情報・システム研 システム刷新・新機能追加の検討 究機構 3,993,000 130 12．資料 独立行政法人科学技 南米における大気環境リスク管理システムの開発 術振興機構 独立行政法人国際協 南米における大気環境リスク管理システムの開発プロジェ 力機構 クト 独立行政法人科学技 CO2 大気カラム濃度自動計測装置の活用・普及促進 術振興機構 18,289,700 47,120,969 (2014.5.15-2016.6.30) 1,950,000 受託事業 研究委託者 日本学術振興会 研 究 題 目 東南アジア・西アフリカ赤道域における電離圏総合観測 研究経費 (円) 7,386,500 補助金 研究委託者 日本学術振興会 研 究 題 目 太陽地球環境における高エネルギー粒子の生成と役割：気候 変動への影響を探る 研究経費 (円) 41,620,000 寄付金 寄附名称 寄附の目的 公益財団法人大幸財団 前方物理および高エネルギーゼロ度散乱に関する研究会 平成27 年度学会等開催 の開催助成 助成 The University of Adelaide Development of photon sensors for Cherenkov Telescope Array に対する助成 寄付金額 130,000 円 350,000 AUD 他研究機関・民間等との共同研究 相手方 研 究 題 目 独立行政法人宇宙航 「大学共同利用連携拠点の設置・運営に係る協定」に基づ 空研究開発機構 く共同研究 独立行政法人情報通 野辺山電波ヘリオグラフデータによる宇宙天気予報及び 信研究機構 高エネルギー粒子生成・輸送過程の研究 パナソニック株式会社 大気中微粒子検知機構に関する共同研究 契約金額 21,200,000 円 500,000 円 1,200,000 円 National Astronomical Solar Physics based on the continued operation of the Observatories, Chinese Nobeyama Radioheliograph Academy of Sciences 300,000 RMB Korea Astronomy and Solar Physics based on the continued operation of the Space Science Institute Nobeyama Radioheliograph 10,000 USD 131 ① 母子里観測所 ② 陸別観測所 ③ 菅平観測施設 ① ④ 木曽観測施設 ②② ⑤ 富士観測所 ⑥ 鹿児島観測所 研究所本部（名古屋） ③ ④ ④ ⑤ 豊川分室（豊川） ⑥ 2016年9月発行 編集発行 名古屋大学宇宙地球環境研究所 〒464-8601 名古屋市千種区不老町F3-3 TEL (052)747-6303(代表) FAX (052)747-6313 http://www.isee.nagoya-u.ac.jp/ 豊川分室 〒442-8507 豊川市穂ノ原3-13 TEL (0533)89-5206 FAX (0533)86-3154
© Copyright 2026 Paperzz
