14

第3章

研究成果
3.1 科学研究費補助金研究成果報告書*1 6 月に日本学術振興会に提出した「科学研究費補助金研究成果報告書」
平成 23 年（2011 年）（様式C-19）を次ページ以降に掲載する。

*1 当初の研究期間は平成 21 年度までであったが、一部研究を平成 22 年度に繰り越したため、研究成果報告書の提出は平成 23

年度になった。

3.1 科学研究費補助金研究成果報告書15

ᵝᘧ &⛉Ꮫ◊✲㈝⿵ຓ㔠◊✲ᡂᯝሗ࿌᭩
ᖹᡂ 23 ᖺ 5 ᭶ 6 ᪥⌧ᅾ◊✲✀┠㸸Ꮫ⾡๰ᡂ◊✲㈝
◊✲ᮇ㛫㸸㹼  ㄢ㢟␒ྕ㸸*6
◊✲ㄢ㢟ྡ㸦࿴ᩥ㸧 ᏱᐂኳẼணሗࡢᇶ♏◊✲                    ◊✲ㄢ㢟ྡ㸦ⱥᩥ㸧 %DVLF6WXG\RI6SDFH:HDWKHU3UHGLFWLRQ◊✲௦⾲⪅
ᰘ⏣ ୍ᡂ㸦6+,%$7$.$=81$5,㸧ி㒔኱Ꮫ࣭⌮Ꮫ◊✲⛉࣭ᩍᤵ ◊✲⪅␒ྕ㸸

◊✲ᡂᯝࡢᴫせ㸦࿴ᩥ㸧㸸ᏱᐂኳẼணሗࡣ⌧௦ᩥ᫂ࡢ⥭ᛴࡢㄢ㢟࡛࠶ࡿࠋ᭱᪂ほ ࡟ᇶ࡙ࡃኴ㝧㸫ᆅ⌫㛫ࢩࢫࢸ࣒㝵ᒙ㛫⤖ྜᩘ್ࣔࢹࣝࢆᵓ⠏ࡍࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾࠊᏱᐂኳẼணሗࡢᇶ♏◊✲ࢆ⾜ࡗࡓࠋࡇࡢ◊✲ࡣࠊᅜ㝿◊✲ィ⏬ࠕኴ㝧ᆅ⌫⣔ࡢẼೃ࡜ኳẼࠖCAWSES 5 ࢝ᖺィ⏬ࡢ୍⎔࡜ࡋ࡚⾜ࢃࢀࡓࡶࡢ࡛࠶ࡾࠊᡃࡀᅜ࠾ࡼࡧୡ⏺࡟࠾࠸࡚ኴ㝧≀⌮Ꮫ⪅࡜ᆅ⌫≀⌮Ꮫ⪅ࢆ᭷ᶵⓗ࡟⤖ࡧࡘࡅ࡚᭷ຠ࡞ඹྠ◊✲ࢆ᥎㐍࣭ዡບࡍࡿ࡜࠸࠺ᅜ㝿ⓗ࡞㈐ົࡢୗ࡟㐙⾜ࡋࡓࠋ◊✲ᡂᯝࡢᴫせ㸦ⱥᩥ㸧㸸Space weather prediction is an urgent issue for modern civilization.
Basic study of space weather prediction has been carried out, by developing the numericalmulti-scale coupling model for the system from the Sun to the Earth on the basis of the newobservations. This study was pushed as a part of CAWSES (Climate And Weather of the
Sun-Earth system) program for 5 years, to encourage active communication andcollaboration between solar physicists and geophysicists both in Japan and international
communities.
஺௜Ỵᐃ㢠                               㸦㔠㢠༢఩㸸෇㸧
┤᥋⤒㈝
㛫᥋⤒㈝
ྜ ィ
87,400,000
26,220,000
113,620,000
2005 ᖺᗘ
89,800,000
26,940,000
116,740,000
2006 ᖺᗘ
92,900,000
27,870,000
120,770,000
2007 ᖺᗘ
91,100,000
27,330,000
118,430,000
2008 ᖺᗘ
85,200,000
25,560,000
110,760,000
2009 ᖺᗘ
446,400,000
133,920,000
580,320,000⥲ ィ◊✲ศ㔝㸸ኴ㝧࣭Ᏹᐂࣉࣛࢬ࣐≀⌮Ꮫ⛉◊㈝ࡢศ⛉࣭⣽┠㸸ࣉࣛࢬ࣐⛉Ꮫ࣮࣮࢟࣡ࢻ㸸ኴ㝧ࠊኴ㝧㢼ࠊᆅ⌫☢Ẽᅪࠊ㟁㞳ᅪࠊᏱᐂኳẼࠊࣉࣛࢬ࣐ࠊࢫ࣮࣌ࢫࠊኳᩥ
㸯㸬◊✲㛤ጞᙜึࡢ⫼ᬒ㸦㸯㸧ᡃࠎࡢᆅ⌫࿘㎶ࡢࠕᏱᐂࠖ⎔ቃࡣࠊኴ㝧࡟ཎᅉࢆᣢࡘ⃭ࡋ࠸ᔒ࡟くࢃࢀ࡚࠾ࡾࠊே
㢮ࡢάືࢆ⬣࠿ࡋ࡚࠸ࡿࠋࡇࡢᏱᐂࡢᔒࡢண
ሗࠊࡍ࡞ࢃࡕࠕᏱᐂኳẼணሗࠖࡢᐇ⌧࡟ྥࡅࡓᇶ♏◊✲ࡀࠊ⌧௦ࡢ↔┱ࡢㄢ㢟࡜࡞ࡗ࡚࠸
ࡿࠋ㸦㸰㸧ࡇࡢࡼ࠺࡞㔜኱࡞౑࿨ࢆ㐩ᡂࡍࡿࡓࡵ
࡟ࠊᅜ㝿ኴ㝧ᆅ⌫⣔≀⌮Ꮫ⛉Ꮫጤဨ఍
㸦SCOSTEP)ࡣ 2004 ᖺࡼࡾ㸳ࣧᖺィ⏬࡛ࠊᅜ㝿◊✲ィ⏬ࠕኴ㝧ᆅ⌫⣔ࡢẼೃ࡜ኳẼࠖ
CAWSES (Climate And Weather of the
Sun-Earth System) ࢆ㛤ጞࡋࡓࠋᮏ◊✲ࡢ௦⾲⪅㸦ᰘ⏣㸧ࡣࠊCAWSES ➨㸰⌜ࠕᏱᐂኳ

第 3 章 研究成果

16Ẽ㸸ᇶ♏◊✲࡜ᛂ⏝ࠖࡢᗙ㛗ࢆົࡵ࡚࠾ࡾࠊ
ᚑ᮶ࡤࡽࡤࡽ࡟◊✲ࢆ⥆ࡅ࡚࠸ࡓኴ㝧≀⌮Ꮫ⪅࡜ᆅ⌫≀⌮Ꮫ⪅ࢆ᭷ᶵⓗ࡟⤖ࡧ௜ࡅࠊ┿࡟᭷ຠ࡞ඹྠ◊✲ࢆ᥎㐍࣭ዡບࡍࡿ࡜࠸࠺ᅜ㝿ⓗ࡞㈐ົࢆ㈇ࡗ࡚࠸ࡿࠋᮏᏛ⾡๰ᡂ◊✲ࡣࠊࡑࡢࡼ࠺࡞ࠕᅜ㝿ⓗ࡟ᑐᛂࢆᙉࡃせㄳࡉࢀࡿ◊✲ࠖ࡜ࡋ࡚ࠊᅜ㝿◊✲ィ⏬ࢆ᪥ᮏࡀ࣮ࣜࢲ
࣮ࢩࢵࣉࢆ࡜ࡗ࡚㐍ࡵࡿࡓࡵ࡟୙ྍḞ࡞ඹྠ◊✲ࠕᏱᐂኳẼணሗࡢᇶ♏◊✲ࠖࢆ᥎㐍ࡍࡿࡇ࡜ࢆ┠ⓗ࡜ࡋ࡚᥎⸀ࡉࢀ᥇ᢥࡉࢀࡓࠋ
㸰㸬◊✲ࡢ┠ⓗᮏ◊✲࡛ࡣ᪂ࡋ࠸ほ ࢹ࣮ࢱࡢゎᯒ࡜ࢥࣥࣆ࣮ࣗࢱ࣭ࢩ࣑࣮ࣗࣞࢩࣙࣥࢆ㥑౑ࡍࡿࡇ࡜
࡟ࡼࡗ࡚ࠊኴ㝧኱Ẽ࠿ࡽᝨᫍ㛫✵㛫ࠊࡉࡽ࡟ࡣᆅ⌫☢Ẽᅪࠊ࣮࢜ࣟࣛࡸ☢Ẽᔒ࡟⮳ࡿࡲ࡛ࡢ≀⌮ࣔࢹࣝࡢᯟ⤌ࡳࢆ᏶ᡂࡉࡏࡿࠋࡇࢀ࡟
ᇶ࡙࠸࡚ࠊኴ㝧࠿ࡽᆅ⌫࡟⮳ࡿࡲ࡛ࢆ㸯ࡘࡢࢩࢫࢸ࣒࡜ࡋ࡚ᢅ࠺㝵ᒙ㛫⤖ྜࣔࢹࣝࢆᵓ⠏ࡋࠊᐇ㝿ࡢኴ㝧㸫ᆅ⌫㛫⌧㇟ࡢほ ࢹ࣮ࢱࡢ෌⌧ࢆヨࡳࡿࠋࡇࢀࡣᩘ್ᏱᐂኳẼணሗࢥ࣮ࢻࡢᇶ♏࡜࡞ࡿࡶࡢ࡛࠶ࡿࠋ
㸱㸬◊✲ࡢ᪉ἲ
㸦㸯㸧ኴ㝧࢚ࢿࣝࢠ࣮ゎᨺ㐣⛬ࡢ◊✲㸸㣕㦌ኳᩥྎ࡟࠾ࡅࡿኴ㝧ᆅୖほ ࡜ࠊ2006 ᖺᡴࡕୖࡆࡽࢀࡓࠕࡦࡢ࡛ࠖ㸦Solar-B㸧ኴ㝧ほ ⾨ᫍ࡟ࡼࡿࢫ࣮࣌ࢫほ ࠊࡉࡽ࡟ࡣ⌮ㄽ◊✲ࢆ⤌ࡳྜࢃࡏࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾࠊኴ㝧㠃⇿Ⓨ㸦ࣇࣞ࢔㸧ࡢⓎ⏕ᶵᵓࢆゎ᫂ࠊࣔࢹࣝ໬ࡍࡿࠋ
㸦㸰㸧ᝨᫍ㛫ࢩࣥࢳ࣮ࣞࢩࣙࣥほ ࡟ࡼࡿኴ㝧㢼ࣔࢹࣝࡢᵓ⠏㸸ኳయ㟁Ἴࡢኴ㝧㢼࡟ࡼࡿᩓ஘㸦ࢩࣥࢳ࣮ࣞࢩࣙࣥἲ㸧ࢆ⏝࠸࡚ࠊࣇࣞ
࢔࠿ࡽⓎ⏕ࡋࡓᨐ஘ࡢ 3 ḟඖᵓ㐀ࢆほ ࡋࠊኴ㝧㢼ࣔࢹࣝࢆᵓ⠏ࡍࡿࠋ㸦㸱㸧ࣜ࢔ࣝࢱ࢖࣒ほ ࡜ᏱᐂኳẼᅗࣔࢹࣜࣥࢢ㸸ᆅୖ☢ሙほ ࡜☢Ẽᅪ࣭㟁㞳ᅪேᕤ⾨ᫍほࡸ࣮ࣞࢲ࣮ほ ࠊࢩ࣑࣮ࣗࣞࢩࣙࣥ࡞࡝ࢆ⥲ྜࡋࠊ㟁㞳ᅪ㟁఩࣭㟁ὶࡢᏱᐂኳẼᅗࢆࣜ࢔ࣝࢱ࢖࣒㸦㸳ศ―10 ศẖ㸧࡛సࡿࠋ㸦㸲㸧ࣂ࣮ࢳࣕࣝほ ᡤ㸸㸦㸯㸧㸫㸦㸱㸧࡛ᚓࡽࢀࡓኴ㝧―ኴ㝧㢼―ᆅ⌫ほ ࢆ⥲ྜࡋࠊᩘ್
ࣔࢹࣜࣥࢢ࡟ࡼࡾࠊኴ㝧࠿ࡽᆅ⌫࡟⮳ࡿࡲ࡛ࢆ୍ࡘࡢࢩࢫࢸ࣒࡜ࡋ࡚ᢅ࠺㝵ᒙ㛫⤖ྜࣔࢹࣝࢆᵓ⠏ࡋࠊኴ㝧㸫ᆅ⌫㛫⌧㇟ࡢほ ࢹ࣮ࢱࡢ෌⌧ࢆヨࡳࡿࠋ
㸲㸬◊✲ᡂᯝ
㸦㸯㸧ኴ㝧࢚ࢿࣝࢠ࣮ゎᨺ㐣⛬ࡢ◊✲㸸ኴ㝧ᆅୖほ ࢹ࣮ࢱࢳ࣮࣒ࡣࠊࢹ࣮ࢱ࢔࣮࢝࢖ࣈ
ࢩࢫࢸ࣒ࢆᩚഛ᏶ᡂࡋࠊHα ඲㠃ኴ㝧άື⏬
ീࢹ࣮ࢱࢆ࢖ࣥࢱ࣮ࢿࢵࢺ࡛඲ࢹ࣮ࢱࢆබ
㛤ࡋ࡚࠸ࡿࠋࡇࢀࡽࡢࢹ࣮ࢱࡣࠊࡦࡢ࡛⾨ᫍࡢᐃᖖほ ࡸඹྠほ ࢆ᥎㐍ࡍࡿࡢ࡟ࡶ᭷
ຠ࡟ά⏝ࡉࢀࡓࠋࡉࡽ࡟඲ୡ⏺࡟ᗈࡀࡿ Hαࢢ࣮ࣟࣂࣝࢿࢵࢺ࣮࣡ࢡ㸦CHAIN ࣉࣟࢪ࢙ࢡࢺ㸧ࡢᐇ⌧໬ࡢࡓࡵࠊ༡⡿࣮࣌ࣝ࡟࡚ㄪᰝ
◊✲ࢆ⾜࠸ࠊ㣕㦌ኳᩥྎ࡛ά㌍ࡋ࡚࠸ࡓ㹄㹋㹒(ࣇࣞ࢔┘どᮃ㐲㙾)ࢆ࣮࣭࣌ࣝ࢖࢝኱Ꮫ࡟⛣タࡋࡓ㸦2010 ᖺ 3 ᭶㸧ࠋࡇࢀࡼࡾࠊ᪥ᮏࡢ
ኪࡢ᫬㛫ᖏ࡛ࡶࠊኴ㝧඲㠃 Hα ീ㸦Hα ࢭࣥࢱ࣮࠾ࡼࡧs0.8A㸧ࢹ࣮ࢱࡀᚓࡽࢀࡿࡼ࠺࡟
࡞ࡗࡓࠋ ࡦࡢ࡛⾨ᫍࣉࣟࢪ࢙ࢡࢺࡣࠊᮏᏛ⾡๰ᡂ◊✲㈝࡟ࡼࡗ࡚ᩚഛࡉࢀࡓࠕࡦࡢ࡛ࢧ࢖࢚ࣥࢫ
ࢭࣥࢱ࣮ࠖࢆ୰ᚰ࡟ࠊኴ㝧኱Ẽᵓ㐀࡜☢Ẽάືࡸࢥࣟࢼࡢᡂᅉࡢゎ᫂ࠊᏱᐂኳẼࡢᇶ♏◊✲ึᮇほ ࢹ࣮ࢱࡢゎᯒࢆ㐍ࡵ࡚ࡁࡓࠋࡑࡢ
⤖ᯝࠊග⌫ࢪ࢙ࢵࢺࠊ㯮Ⅼ༙ᬯ㒊ࢪ࢙ࢵࢺࠊ
ᴟᇦ㹖⥺ࢪ࢙ࢵࢺ➼ࡢࢲ࢖ࢼ࣑ࢵࢡ࡞⌧㇟ࡢ᪂Ⓨぢࠊ኱Ẽ୰࡟࠶ࡲࡡࡃᏑᅾࡍࡿ Alfvén
ἼࡢⓎぢ࡞࡝ࡀ⥆ฟࡋࠊࡑࡢᡂᯝࡣᅜ㝿⛉Ꮫ㞧ㄅࢧ࢖࢚ࣥࢫࠊ࠾ࡼࡧᏛ⾡ㄅ㸦PASJ,A&A㸧ࡢ≉㞟ྕ࡟බ⾲ࡋࡓࠋ ኴ㝧⌮ㄽࢳ࣮࣒ࡣࠊ2007 ᖺᗘ࡟ᏱᐂኳẼࣔࢹࣜࣥࢢ࣭ࢧࣈࢢ࣮ࣝࣉࢆ⤌⧊ࡋࠊࡦࡢ࡛
⾨ᫍ࡟ࡼࡿ⢭ᐦኴ㝧☢ሙほ ࢹ࣮ࢱࢆ⏝࠸࡚ኴ㝧ࣇࣞ࢔ࡢⓎ⏕࠿ࡽࢥࣟࢼ㉁㔞ᨺฟࡢᙧᡂ㐣⛬ࡲ࡛ࢆᩘ್ࢩ࣑࣮ࣗࣞࢩࣙࣥࡍࡿ
ࡇ࡜࡟ࠊୡ⏺࡛ึࡵ࡚ᡂຌࡋࡓ㸦ᅗ㸯ࠊᅗ㸰ཧ↷㸧ࠋࡲࡓࠊࢥࣟࢼ㉁㔞ᨺฟࣔࢹࣝ㸦ᅗ㸰ࠊᅗ㸱㸧࡜ᆅ⌫☢Ẽᅪࣔࢹࣝ㸦ᅗ㸲㸧ࡢ㐃⤖ᐇ㦂ࠊኴ㝧ࣇࣞ࢔⾪ᧁἼ࡟࠾ࡅࡿ࢖࢜ࣥຍ㏿㐣⛬ࢆ⢏Ꮚ࣭ὶయ㐃⤖ᡭἲࢆ㥑౑ࡋ࡚ຠ⋡ⓗ࡟ィ⟬ࡍࡿ᪂࢔ࣝࢦࣜࢬ࣒ࡢ㛤Ⓨࢆ⾜ࡗࡓࠋ3.1 科学研究費補助金研究成果報告書

17ᅪ࢖࣓࣮ࢪࣥࢢ⿦⨨㸧ࢆ᏶ᡂࡋࠊ⥲ྜㄪᩚࢆᐇ᪋ࡋ࡚࠸ࡿࠋ
㸦㸱㸧ࣜ࢔ࣝࢱ࢖࣒ほ ࡜ᏱᐂኳẼᅗࣔࢹࣜࣥࢢ㸸஧Ἴ㛗ࡢ࣮࢜ࣟࣛ⏬ീ࠿ࡽࠊ⌧ᐇⓗ࡞㟁Ẽఏᑟᗘࢆ⟬ฟࡍࡿᡭἲࢆ㛤Ⓨࡋࠊ⃭ࡋࡃኚືࡍࡿࢧࣈࢫࢺ࣮࣒᫬࡟࠾ࡅࡿᏱᐂኳẼᅗ㸦ᴟᇦ㟁㞳ᅪࡢ㟁ሙ࣭㟁ὶศᕸᅗ㸧ࢆసᡂࡍࡿࡇ࡜࡟ᡂຌࡋࡓࠋ

ᅗ㸯ᕥᅗ㸸άື㡿ᇦ NOAA10930 ࡟࠾࠸࡚2006 ᖺ 12 ᭶ 13 ᪥࡟Ⓨ⏕ࡋࡓ኱つᶍࣇࣞ࢔ࡢ㛤ጞ┤ᚋࡢ X ⥺⏬ീ㸦ࡦࡢ࡛ XRT ࡟ࡼࡿ㸧ࠋX ⥺࣮ࣝࣉᵓ㐀ࡣ☢ຊ⥺ࢆ⾲ࢃࡋ࡚࠸ࡿ࡜⪃࠼ࡽࢀ࡚࠸ࡿࠋྑᅗ㸸ྠࣇࣞ࢔ࡢࢩ࣑࣮ࣗࣞ
ࢩࣙࣥࡢ⤖ᯝࠋୖᅗ࡜ୗᅗࡣ☢ຊ⥺ᵓ㐀࡜ᐦᗘศᕸࡢ᫬㛫ኚືࢆ⾲ࢃࡍࠋ
(Kusano et al. 2009; Ꮫ఍Ⓨ⾲ո)ᅗ㸰㸸ኴ㝧㠃࠿ࡽࡢࣉࣛࢬ࣐ᄇฟࡀ☢᮰ࢆకࡗ࡚ࢥࣟࢼ㉁㔞ᨺฟ࡟ᡂ㛗ࡍࡿ㐣⛬ࡢࢩ࣑࣮ࣗࣞࢩࣙࣥ⤖ᯝࠋ
㸦Shiota et al. 2010; 㞧ㄅㄽᩥղ㸧ᅗ㸲㸸2006 ᖺ 12 ᭶ࡢ☢Ẽᔒ࡟ᑐࡍࡿ MHD
ࢩ࣑࣮ࣗࣞࢩࣙࣥ⤖ᯝ㸦ୖᅗ㸧࡜ SuperDARN㟁㞳ᅪほ ࡢᴟᇦᅗ㸦ୗᅗ㸧ࡢẚ㍑(Ogino; Ꮫ఍Ⓨ⾲ջ)㸦㸲㸧ࣂ࣮ࢳࣕࣝほ ᡤ㸸ࣂ࣮ࢳࣕࣝኳᩥྎ
ࢱࢫࢡࣇ࢛࣮ࢫࢢ࣮ࣝࣉࢆ❧ࡕୖࡆࠊࢹ࣮ࢱ
࣮࣋ࢫࢯࣇࢺࠕSTARSࠖࢆᇶ♏࡜ࡍࡿࢩࢫࢸ
࣒ࢆ᏶ᡂࡋࠊኴ㝧ᅪ࣭ᆅ⌫☢Ẽᅪࢹ࣮ࢱࡢᩚ
ഛࢆ᏶஢ࡋࡓࠋᅗ㸱㸸 ᝨᫍ㛫✵㛫ࢆఏᦙࡍࡿࢥࣟࢼ㉁㔞ᨺฟࡢࢩ࣑࣮ࣗࣞࢩࣙࣥ⤖ᯝࠋ(Kataoka et al.
2009; 㞧ㄅㄽᩥշ)㸦㸰㸧ᝨᫍ㛫ࢩࣥࢳ࣮ࣞࢩࣙࣥほ ࡟ࡼࡿኴ㝧㢼ࣔࢹࣝࡢᵓ⠏㸸᥈⣴ᶵ Ulysees ࢹ࣮ࢱࢆࡶࡕ࠸࡚ࢥࣟࢼ࣮ࣝ࣍ࣝኴ㝧㢼ࡢ୍ᵝ࡛ࢃࡎ࠿࡟⦋ᗘ౫Ꮡᛶࡢ࠶ࡿ㏿ᗘᵓ㐀ࡢᡂᅉࢆ◊✲ࡋࡓࠋࡲࡓࠊ㧗ឤᗘ IPS ࢔ࣥࢸࢼ㸦ኴ㝧㸦㸳㸧CAWSES ᅜ㝿఍㆟ࡢ㛤ദ㸸2007 ᖺ 10
᭶ 22 ᪥―27 ᪥࡟ࠊி㒔኱࡛ CAWSES ᅜ㝿఍㆟ࢆ㛤ദࡋࡓࠋᆅ⌫㧗ᒙ኱Ẽ࠿ࡽኴ㝧ศ㔝ࡲ࡛ࡢ࠶ࡽࡺࡿศ㔝ࢆྵࡴ CAWSES ◊✲఍࡜ࡋ࡚ࡣྐୖ᭱኱つᶍࡢࡶࡢ㸦ෆእฟᖍ⪅376 ேࠊⓎ⾲ 400 ⦅㉸㸧࡜࡞ࡗࡓࠋࣔࢹࣜࣥ
ࢢ࡟㛵ࡍࡿᅜ㝿఍㆟㸦2006 ᖺ 11 ᭶㸧ࡢㄽᩥ㞟 ࢆ Journal of Geophysical Research

第 3 章 研究成果

18
㸦2007 ᖺ㸧 ࡟ࠊࣇࣞ࢔࡜࣮࢜ࣟࣛࡢẚ㍑࡟
㛵ࡍࡿᅜ㝿఍㆟㸦2007 ᖺ 3 ᭶㸧ࡢㄽᩥ㞟ࢆ
Earth, Planets and Space 㸦2008 ᖺ㸧ࡑࢀࡒࢀ≉㞟ྕ࡜ࡋ࡚ฟ∧ࡋࡓࠋ㸦㸴㸧ⱝᡭ◊✲⪅ࡢ␗ศ㔝⼥ྜඹྠ◊✲ࢆ᥎㐍࣭ᨭ᥼ࡍࡿࡓࡵ࡟ࠊࠕⱝᡭᨭ᥼◊✲ࠖࢆࣉࣟࢪ࢙ࢡࢺࢳ࣮࣒ෆ࡛බເࡋࠊ2007 ᖺᗘࡼ
ࡾ 2009 ᖺᗘࡲ࡛ࠊẖᖺ 2 ௳㸦ྛ 100 ୓෇㸧ࡢኴ㝧ᆅ⌫ศ㔝⼥ྜࡢඹྠ◊✲ࢆᨭ᥼ࡋࡓࠋ
㸦㸵㸧ᏱᐂኳẼࢧ࣐࣮ࢫࢡ࣮ࣝ㸦2008 ᖺ 8᭶㸧ࡢㅮ⩏ࢆඖ࡟ࠊᏱᐂኳẼ࡟㛵ࡍࡿࢃࡀᅜ
ึࡢᩍ⛉᭩ࠕ⥲ㄝᏱᐂኳẼࠖࢆி኱Ꮫ⾡ฟ∧఍ࡼࡾฟ∧ࡋࡓ㸦2011 ᖺ㸧ࠋ㸳㸬୺࡞Ⓨ⾲ㄽᩥ➼ࠝ㞧ㄅㄽᩥࠞ
㸦ィ 119 ௳㸧ձMatsumoto, T. and Shibata, K., “Nonlinear
Propagation of Alfvén waves driven by
Observed Phospheric Motions: Application to theCoronal Heating and Spicle Formation”, ApJ,
710, 1857-1867, (2010)
ղShiota, D., Kusano, K., Miyoshi, T., Shibata,K., “Magnetohydrodynamic Modeling for a
Formation Process of Coronal Mass Ejections:Interaction Between an Ejecting Flux Rope andan Ambient Field”, ApJ, 718, Issue 2, 1305-1314(2010)
ճZhao,J., Kosovichev, A. G., Sekii, T.,“High-Resolution Helioseismic Imaging of
Subsurface Structures and Flows of a Solar
Active Region Observed by Hinode”, ApJ, 708,
304-313, (2010)
մShimada,N., Hoshino,M., and Amano,T.,“Structure of a Strong Supernova Shock Wave
and Rapid Electron Acceleration Confined in its
Transition Region”, Phys. of Plasmas, 17,032902, (2010)
յNishida, K., Shimizu, S., Shiota, D., Takasaki,
H., Magara, T., and Shibata, K., “Numerical
Examination of Plasmoid-Induced Reconnection
Model for Solar Flares: The Relation between
Plasmoid Velocity and Reconnection Rate”, ApJ,
690, 748-757 (2009)
նAsai,A., Shibata,K., Ishii,T.T., Oka,M.,
Kataoka,R., Fujiki,K., and Gropalswamy,N.,“Evolution of the anemone AR NOAA 10798 andthe relates geo-effective flares and CMEs”, JGR,

114, A00A21, (2009)շKataoka,R., Ebisuzaki,T., Kusano,K., et al.,“Three-dimentionalMHD modeling of the solar
wind structures associated with 13 December
2006 coronal mass ejection”, J. Geophys. Res.,
114, A10102, (2009)
ոTokumaru,M., Kojima,M., and Fujiki,K.,“Non-dipolar SolarWind Structure Observed in
the Cycle 23/24 Minimum”, Geophys. Res. Lett.,
36, L09101 120, (2009)
չAmano,T., and Hoshino,M., “Electron ShockSurfing Acceleration in Multidimensions:Two-Dimensional Particle-In-Cell Simulation ofCollisionless Perpendicular Shock”, ApJ, 690,
244-251, (2009)
պShinohara,I., et al., “Electron acceleration via
magnetic island coalescence”, AIP Conference
Proceedings(Future Perspectives of Space Plasma
and Particle Instrumentation and International
Collaborations), Vol.1144, pp.15-20, (2009)
ջShimizu,T., Kondo,K., Ugai,M., andShibata,K., “Magnetohydrodynamics Study ofThree-dimensional Fast Magnetic Reconnection
for Intermittent Snake-line Downflows in Solar
Flares”, ApJ, 707, 420, (2009)
ռTsuneta,S., et al., “The㻌 magnetic Landscapeof the Sun’s Polar Region”, ApJ, 688, 1374-1381,(2008)
սOmura,Y., Katoh,Y., and Summers,D.,“Theory and simulation of the generation ofwhistler-mode chorus”, J. Geophys. Res., 113,
A04223, (2008)
վUgai,M., “Impulsive chromospheric heatingof two-ribbon flares by the fast reconnection
mechanism”, Phys. of Plasma, 15, 032902,(2008)
տUgai,M., “The evolution of fast reconnection
in a three-dimensional current sheet system”,
Phys. Plasmas, 15, 082306, (2008)
րShibata,K., et al., “Chromospheric Anemone
Jets as Evidence of Ubiquitous Magnetic
Reconnection”, Science, 318, 1591-1594(2007)
ցShibata,K., and Kamide,Y., “Basic Study ofSpace Weather Predictions: A New Project inJapan”, Space Weather, Volume 5, Issue 12,(2007)
ւUeno,S., Shibata,K., et al., “CHAIN-projectand installation of the flare monitoring telescopes

3.1 科学研究費補助金研究成果報告書
in developing countries”, Bull. Astr. Soc. India,
35, 697-704, (2007)
փOkamoto,T.J., Tsuneta,S., Berger,T.E.,
Ichimoto,K., Katsukawa,Y., Lites,B.W.,
Nagata,S., Shibata,K., et al., “Coronal Transverse
Magnetohydrodynamic Waves in a Solar
Prominence”, Science, 318, 1577-1580, (2007)
քKamide,Y., and Maltsev,Y.P., “Geomagntic
storms, in the Handbook of the Solar-Terrestrial
Environment”, edited by Y. Kamide and A.C.-L.
Chian, Springer Pub., Heidelberg, 356-374,(2007)
 Kamide,Y., “From IGY to eGY: The‫ۑ‬
importance of real-time data in space physics”,
Adv. Geosciences 8, edited by M. Duldig et al.,1-24,World Sci. Pub., (2007)
 Sekii,T., et al., “Initial Helioseismic‫ۑ‬Observations by Hinode/SOT”, PASJ, 59,
S637-S641, (2007)
 Kusano,K., “Simulation Study of Transition‫ۑ‬Process from Long-Lived Sigmoid to Flare
Eruption”, New Solar Physics with Solar-B
Mission ASP Conference Series, 369, 469,
(2007)
 Omura,Y., Furuya,N., and Summers,D.,‫ۑ‬“Relativistic turning acceleration of resonant
electrons by coherent whisler mode waves in a
dipole magnetic field”, J. Geophys. Res., 112,
A06236, (2007)
ࠝᏛ఍Ⓨ⾲ࠞ
㸦ィ 458 ௳㸧ձHoshino, M., “Lecture on Particle
Acceleration in Shock Waves”, International
School-Particle Acceleration in the Universe,
GCOE Program/Nagoya University, 2009 ᖺ 11
᭶ 14 ᪥
ղShinohara, I., and Fujimoto, M., “An initial
result of 3D full particle simulation ofquasi-perpendicular shock”, 11th Scientific
Assembly of IAGA, Sopron, Hungary., 2009 ᖺ
8 ᭶ 25 ᪥ճTokumaru, M., Kojima, M., and Fujiki, K.,“Propagation of coronal mass ejections in theinterplanetary medium”, AOGS2009, Singapore.,2009 ᖺ 8 ᭶ 15 ᪥մOmura, Y., “Nonlinear Wave-Particle
Interactions in the Magnetosphere”, AOGS2009,
Singapore, 2009 ᖺ 8 ᭶ 12 ᪥
յFujiki, K., et al., “SOLAR WIND

19
FORECAST BY USING INTERPLANETARYSCINTILLATION OBSERVATIONS”, Solar
Wind 12, Saint-Malo, France, 2009 ᖺ 6 ᭶ 21 ᪥
㹼26 ᪥ (poster)նIto, H., Tsuneta, S., Shiota, D., Tokumaru, M.,
and Fujiki, K., “IS THE POLAR REGIONDIFFERENT FROM THE QUIET REGION OF
THE SUN?”, Solar Wind 12, Saint-Malo, France,
2009 ᖺ 6 ᭶ 21 ᪥㹼26 ᪥ (poster)շUgai, M., “Modeling of flare phenomena inspace plasmas by fast reconnection”, 10th IPELS
Workshop, Sweden, 2009 ᖺ 6 ᭶ 9 ᪥
ոKusano, K., Shibata, K., et al., “Space
Weather Modeling of the Solar Terrestrial
Connection Event in December 2006: From the
Sun to the Interplanetary Space”, Space Weather
Workshop, Boulder, Colorado, U.S.A., 2009 ᖺ 4
᭶ 30 ᪥
չKusano, K., Shiota, D., Inoue, S., Sugiyama,T., Shima, S., Kawamura, Y., Kataoka, R.,
Miyoshi, T., Asano, E., Matsumoto, T., Ogino, T.,
Shibata, K., “Multi-scale Simulation Study ofSolar-Cosmic and Terrestrial Environment”,
Space Climate symposium 3, Saariselka, Finnish
Lapland, 2009 ᖺ 3 ᭶ 20 ᪥
պSekii, T., “High-Resolution Helioseismic
Observations”, Second Hinode Science Meeting,
Boulder, Colorado, USA, 2008 ᖺ 10 ᭶ 2 ᪥
ջOgino, T., “MHD simulation of interaction of
the solar wind with earth ’s magnetosphere forthe magnetospheric storm events”, AOGS2008,
Busan, Korea, 2008 ᖺ 6 ᭶ 18 ᪥
ռShibata, K., “Initial Results of Hinode (SolarB) mission”, IPELS (Interrelationship between
Plasma Experiments in Laboratory and Space),
Palm Cove, Cairns, Australia, 2007 ᖺ 8 ᭶ 5 ᪥
սKusano, K., et al., “Predictability of Solar
Flare Onset and Multi-scale Modeling for Space
Weather Dynamics ”, CAWSES International
Workshop on Space Weather Modeling (CSWM),
Yokohama, Japan, 2006 ᖺ 11 ᭶ 17 ᪥վKato, S. X., “Integration between Solar Dataand Space Science Data for Space Weather
Forecast”, CODATA2006, Beijing, China, 2006
ᖺ 10 ᭶ 24 ᪥
տShibata, K., “Solar Activity Affecting Space
Weather”, SCOSTEP’s 11th Quadrennial STP
Symposium, Rio de Janeiro, Brazil, 2006 ᖺ 3 ᭶7᪥

第 3 章 研究成果

20ࠝᅗ᭩ࠞ㸦ィ 5 ௳㸧ձ ᰘ⏣୍ᡂࠊୖฟὒ௓ࠊࠕ⥲ㄝ ᏱᐂኳẼࠖி኱Ꮫ⾡ฟ∧఍ (2011) 654 ࣮࣌ࢪղ ᰘ⏣୍ᡂࠊࠕኴ㝧ࡢ⛉Ꮫࠖࠊ㹌㹆㹉ฟ∧(2010) , 213 ࣮࣌ࢪճ Tsuda, T., Fujii, R., Shibata, K., and Gellar, M.
(eds.), “Climate and Weather of the Sun andEarth System (CAWSES)”, Selected Papers fromthe 2007 Kyoto Symposium, TERRAPUB,
Tokyo (2009). 360 ࣮࣌ࢪմ Shibata, K., Nagata, S., Sakurai, T. (ed.),“New Solar Physics with Solar-B Mission”, ASP
conference series, Volume: 369 (Astronomical
Society of the Pacific) (2007) 596 ࣮࣌ࢪյ Kamide,Y., and A. C.-L. Chian, “Handbook of
the Solar-Terrestrial Environment”, Springer
Verlag, Heidelberg (2007), 540 ࣮࣌ࢪࠝࡑࡢ௚ࠞᮏඹྠ◊✲ࣉࣟࢪ࢙ࢡࢺࡢᡂᯝࡢヲ⣽࡟ࡘ࠸࡚ࡣ࣮࣒࣮࣍࣌ࢪࢆཧ↷㸸
http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/spw/ࠝ᪂⪺ሗ㐨ࠞ㸲௳
2007 ᖺ 12 ᭶ 7 ᪥ ࠕࡦࡢ࡛⾨ᫍ࡟ࡼࡗ࡚Ⓨぢࡉࢀࡓᙬᒙ࢔ࢿࣔࢿ࣭ࢪ࢙ࢵࢺࠖ
ி㒔᪂⪺࡯࠿㸳⣬࡛ሗ㐨
2008 ᖺ 9 ᭶ 2 ᪥ ࠕ㹑㹋㸿㹐㹒ࡀᤊ࠼ࡓኴ
㝧ࣇࣞ࢔࡟క࠺ 3 㐃⥆⾪ᧁἼࠖẖ᪥᪂⪺࡯࠿ 4 ⣬࡛ሗ㐨
2009 ᖺ 2 ᭶ 21 ᪥ ࠕᏱᐂࡢኳẼࡢ㘽ࢆ࡟ࡂࡿࡣኴ㝧ࡢ࢔ࢿࣔࢿࠖ
ㄞ኎᪂⪺࡯࠿ 4 ⣬࡛ሗ㐨2010 ᖺ 3 ᭶ 16 ᪥ ࠕᏱᐂኳẼணሗࡢᇶ♏࡜࡞ࡿኴ㝧ᔒࡢ᭱᪂ࣔࢹࣜࣥࢢ࡟ᡂຌࠖ
ᮅ᪥᪂⪺࡯࠿㸳⣬࡛ሗ㐨㸴㸬◊✲⤌⧊
(1)◊✲௦⾲⪅ᰘ⏣ ୍ᡂ㸦SHIBATA KAZUNARI㸧
ி㒔኱Ꮫ࣭⌮Ꮫ◊✲⛉࣭ᩍᤵ◊✲⪅␒ྕ㸸70144178(2)◊✲ศᢸ⪅㛵஭ 㝯㸦SEKII TAKASHI㸧ᅜ❧ኳᩥྎ࣭ኴ㝧ኳయࣉࣛࢬ࣐◊✲㒊࣭෸ᩍᤵ◊✲⪅␒ྕ㸸20332158
ⲡ㔝 ᏶ஓ㸦KUSANO KANYA㸧ྡྂᒇ኱Ꮫ࣭ኴ㝧ᆅ⌫⎔ቃ◊✲ᡤ࣭ᩍᤵ◊✲⪅␒ྕ㸸70183796
⸨ᮌㅬ୍㸦FUJIKI KENICHI㸧ྡྂᒇ኱Ꮫ࣭ኴ㝧ᆅ⌫⎔ቃ◊✲ᡤ࣭ຓᩍ◊✲⪅␒ྕ㸸20303597
Ⲷ㔝 ❳ᶞ㸦OGINO TATUKI)
ྡྂᒇ኱Ꮫ࣭ኴ㝧ᆅ⌫⎔ቃ◊✲ᡤ࣭ᩍᤵ◊✲⪅␒ྕ㸸00109274
ᫍ㔝 ┿ᘯ㸦HOSHINO MASAHIRO㸧ᮾி኱Ꮫ࣭⌮Ꮫ◊✲⛉࣭ᩍᤵ◊✲⪅␒ྕ㸸90241257⠛ཎ ⫱㸦SHINOHARA IKU㸧Ᏹᐂ⯟✵◊✲㛤Ⓨᶵᵓ࣭Ᏹᐂ⛉Ꮫ◊✲ᮏ㒊࣭෸ᩍᤵ◊✲⪅␒ྕ㸸20301723
㬼㣫 ṇ⾜㸦UGAI MASAYUKI㸧
ឡ፾኱Ꮫ࣭Ᏹᐂ㐍໬◊✲ࢭࣥࢱ࣮࣭ᩍᤵ
◊✲⪅␒ྕ㸸10036444
ຍ⸨ ⢭୍㸦KATOU SEIICHI㸧රᗜ་⒪኱Ꮫ࣭ඹ㏻ᩍ⫱ࢭࣥࢱ࣮࣭ㅮᖌ
◊✲⪅␒ྕ㸸40346127
኱ᮧ ၿ἞㸦OHMURA YOSHIHARU㸧ி㒔኱Ꮫ࣭⏕Ꮡᅪ◊✲ᡤ࣭ᩍᤵ◊✲⪅␒ྕ㸸50171002
ᮧ⏣ ೺ྐ㸦MURATA TAKESHI㸧
᝟ሗ㏻ಙ◊✲ᶵᵓ࣭㟁☢Ἴィ ◊✲ࢭࣥࢱ࣮Ᏹᐂ⎔ቃィ ࢢ࣮ࣝࣉ࣭ࢢ࣮ࣝࣉ࣮ࣜࢲ࣮
◊✲⪅␒ྕ㸸20274342
⸨ᮏ ṇᶞ㸦FUJIMOTO MASAKI㸧
ᮾிᕤᴗ኱Ꮫ࣭⌮ᕤᏛ◊✲⛉࣭ຓᩍᤵ◊✲⪅␒ྕ㸸30242811
ᖖ⏣ బஂ㸦TSUNETA SAKU㸧ᅜ❧ኳᩥྎ࣭ኴ㝧ኳయࣉࣛࢬ࣐◊✲㒊࣭ᩍᤵ◊✲⪅␒ྕ㸸50188603
ᑠཎ 㝯༤㸦OBARA TAKAHIRO㸧Ᏹᐂ⯟✵◊✲㛤Ⓨᶵᵓ࣭◊✲㛤Ⓨᮏ㒊࣭Ᏹᐂ⎔ቃࢢ࣮ࣝࣉ࣮ࣜࢲ࣮
◊✲⪅␒ྕ㸸50194626

3.2 代表者報告

21

3.2 代表者報告
3.2.1

フレア監視望遠鏡のデジタル化と CHAIN プロジェクトの推進—マクロ的視点からの宇宙天気研究推進—
執筆者：上野 悟

この節では、宇宙天気予報の基礎研究を、太陽全面望遠鏡による大規模太陽活動現象の測定・データ蓄積を通したマクロ的視点から推進するために、当学術創成計画期間中に実施した内容を紹介する。
京大飛騨天文台には 1991 年度にフレア監視望遠鏡（FMT）と呼ばれる望遠鏡が太陽活動の長期変動や
太陽地球間環境への太陽活動の影響を調査するために建設された。この望遠鏡は太陽全面を 5 つの異なる波長、モードで同時に撮影することができるため、地球の大気ゆらぎの時間変化の影響を他の地上望遠鏡と比べて格段に低く抑えた状態で、太陽表面のプラズマガスの運動速度を 3 次元的に測定することが可能であると言う、現在唯一無二の特徴を持った地上太陽望遠鏡である。
ただ、建設当時より、画像データを取得する装置として、長年ビデオカメラを使用してきたため、A/D
変換時の制限などにより、定量的な解析を行なう際に、手間が掛かったり、数値情報や分解能に不足な点があるなどの短所があった。そこで、2005 年度、この FMT 望遠鏡に対し、• デジタル CCD カメラシステムの導入• デジタルデータ蓄積装置の導入を行なった（図 3.1）。
これらの導入により、観測仕様は以下のように改良された：• ピクセル分解能：4 → 2 arcsec/pix に向上• デジタル階調：256 → 1024 へアップ
• 感度の向上 → 露出時間：33 ms → 4 ms に短縮 → シーイングの影響大幅抑制• 多波長完全同期：5 波長各々の CCD カメラに共通のトリガー信号を送り、完全同期撮影→シーイ
ング時間変化の影響の無い太陽彩層速度場分布を得る。

• ノイズ面から見たフィラメント噴出速度の算出誤差はおおよそ ±10 km/s から ±2 km/s へと抑制。
• デジタル画像データを学術創成計画期間の 2006～2009 年度の 4 年間分格納可能な態勢が整う。
また、これらから得られたデータを含む、過去 18 年間に渡る FMT データに対し、図 3.2 のように、様々な形態でインターネット上での一般への公開を進めた。
現在、地球磁気圏に多大な影響を与える惑星間空間現象について、その地球の極近傍での磁場形体や速度、密度などが分かれば、その後の振る舞いの予報は精度良く行なえるようになりつつあるが、太陽表面にまで遡って、どの活動現象がどれほど geoeﬀective であるのか予測するのはまだまだ困難な状況である。この点を改善するためには、太陽表面から噴出するプラズマ中の磁場構造の測定だけでなく、 3 次元的な速度場情報、密度情報などを様々なケースについて収集し、統計的に有意な量のデータベースを作成する必要がある。
この点で、飛騨天文台 FMT 望遠鏡は極めて有効な観測装置であったが、活動現象の観測データ量、捕第 3 章 研究成果

22

図 3.1

図 3.2

3.2 代表者報告23

捉確率という点では天候や夜間の観測不可能時間帯の影響などもあり、まだ不十分であった。そこで、太陽地球間環境に影響を与え得る太陽活動現象を漏らさず測定することを目指し、当天文台では Continuous

H-alpha Imaging Network（CHAIN）の形成を、当学術創成計画の一環として進めることとした。このCHAIN プロジェクトにおいては、複数の FMT 型望遠鏡を全地球的に展開することにより、24 時間連続
太陽全面観測を実現することで、上記目的を達成し、データの収集面だけでなく、国際協同観測・共同研
究を通じた宇宙天気研究、太陽物理学研究の国際的な普及・発展を目指すものでもある。
我々は、CHAIN プロジェクトの海外第一号 FMT 望遠鏡として、ペルー国立イカ大学（下図右上）に
飛騨天文台既設の FMT を移設することを決め、2009 年度経費にてペルーに FMT を移設する際に新たに必要となる周辺機器や赤道儀架台を導入したり、ペルーの若手研究者を日本に招いて研修を行ない、2010
年 3 月 19 日の開所式を目指して、ペルー地球物理学研究所（IGP）やイカ大学と協力しつつ、望遠鏡の輸送、設置、立上げ作業の仕上げを行なっている所である（ペルーにおけるシステム構成は図 3.3 左下を
参照）
。

図 3.3

一方、海外第二号 FMT 望遠鏡の設置サイトとして、24 時間連続観測を実現可能とするアルジェリアを最有力候補と定め（図 3.3 右下参照）、2008 年度にはアルジェリア・天文天体物理学地球物理学研究センター（CRAAG）の協力のもと、観測サイト候補地の調査や研究交流を行なった。アルジェリアへの望遠鏡設置やさらなる学術交流については、当学術創成計画期間が終わった後も、異なる形で推進していく予
定である。
関連論文

Ueno,S., et al., “CHAIN-project and installation of the flare monitoring telescopes in developing countries”,
Bull. Astr. Soc. India, 35, 697–704, （2007）（本報告書 273 ページに全文を掲載）
関連新聞記事 本報告書 161 ページ以降を参照
CHAIN プロジェクト Web ページ http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/CHAIN/

第 3 章 研究成果

24

3.2.2

SMART 望遠鏡システムの整備
執筆者：北井 礼三郎

SMART 望遠鏡は 2003 年設置以来、太陽全面の彩層活動観測および光球磁場観測を行ってきている。
彩層活動現象は、Hα センター、±0.5 Å、±0.8 Å の 5 波長の単色像で連続観測によってとらえられている。この 5 波長全面彩層連続観測は、世界中で唯一の観測システムである。その利点を生かして SMART
望遠鏡によって、2005 年 8 月 3 日に太陽フレアの発生に伴って 3 連続でモートン波が放出されるのを世界で初めて発見した。この発見は新聞にも大きく取り上げられ、SMART 望遠鏡による観測が社会にも伝えられた。このことは、宇宙天気予報研究に対する社会の理解を広めることに大きな寄与をした。

図 3.4 3 連発モートン波の伝搬の様子: 赤色 + 印が 1 発目、緑色 + 印が 2 発目、青色 + 印が 3 発目のモートン波の波面をそれぞれ示している。図の上の数字は、それぞれのデータの観測時刻である。およそ 10 分間に、3 つの衝撃波が連続して発生し、伝搬しているのがわかる。

SMART 望遠鏡のデータは、以上のように宇宙天気予報の基礎研究にとって重要なデータであり、内外の多数の研究者からその公開の要望が出された。このため、我々は学術創成研究資金の援助を受けて、イ
ンターネットを通じて全データを公開するシステムを構築した。その概要は、（1）花山天文台に公開用の（3）観測原データおよびムービー化したもの
データベースサーバーを設置、（2）高速通信回線維持管理、をサーバーに転送蓄積、（4）我々の HP（http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp）から簡便なユーザーイ
ンターフェースによりアクセス可能とするシステムである。

3.2 代表者報告

25

そのユーザーインターフェースは図 3.5 のようなものである。

図 3.5 このページから、それぞれの日の 5 波長のムービーページ、リアルタイム太陽彩層画像ページに進む形となっている。この公開画像は、ひので観測のターゲットポインティング決定にも利用されている。

3 連発モートン波論文

Narukage,N., et al., “Three Successive and Interacting Shock Waves Generated by a Solar Flare”, ApJ, Volume684, Issue 1, pp. L45–L49（本報告書 258 ページに全文を掲載）

SMART 関連新聞記事

本報告書 142 ページ以降を参照。3 連発モートン波論文の記者発表資料・新聞記事もあり。

第 3 章 研究成果

26

3.3 分担者報告3.3.1

国立天文台「ひので」チーム報告
執筆者：関井 隆

国立天文台「ひので」チーム（常田・関井）は、第 22 号科学衛星 SOLAR-B の製作・試験・運用などを
宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究本部及び海外のパートナー（米国 NASA、英国 STFC、ESA、ノル
ウェー NSC）と共同で推進した。衛星は 2006 年 9 月 23 日に打ち上げられて「ひので」と命名され、太陽大気構造と磁気活動やコロナの成因の解明、宇宙天気の基礎研究に大きな貢献が期待される。
例えば口径 50 cm の可視光太陽観測望遠鏡（SOT）は、飛翔後軌道上で回折限界（波長 500 nm で 0.2秒角）を達成し、安定に動作している。可動鏡による制御の結果、非常に質の高い画像・スペクトル像が取得できる。X 線望遠鏡（XRT）の検出器系の開発・製作および検出器感度の絶対較正、極端紫外線撮像
分光装置（EIS）の設計製作にも貢献した。衛星システム試験には全望遠鏡の担当として参加した。飛翔実験を成功させ、全望遠鏡が軌道上で所期の性能を達成していることを確認している。
打ち上げ以降、国立天文台「ひので」チームは初期運用・科学運用に主力として参加して円滑な衛星運用の実現に力を注ぐ一方、国立天文台内に「ひのでサイエンスセンター」を設立して、「ひので」データの科学解析において国内外の太陽物理・宇宙プラズマ物理のコミュニティのサポートを始めた。現在までに、例えば以下の様な新しい知見が得られている。

1）太陽コロナ中に浮揚している紅炎の繊維状・微細構造が振動していることを発見した（SOT）。これ

はコロナの磁力線に沿って、アルヴェン波が伝播していると考えられ、コロナの加熱機構に役割を果たしている可能性を示唆した（Okamoto et al 2007、図 3.6）。

図 3.6 プロミネンス中を伝わるアルヴェン波の発見

3.3 分担者報告

272）コロナホールに隣接する活動領域端より、コロナ温度のプラズマが定常的に噴出しているプラズマ流が観測された（XRT）。このプラズマ流による質量損失率を推定すると、全太陽風の数分の一に相当することが判明し、コロナ中の太陽風源のひとつと考えられる（Sakao et al 2007）。

図 3.73）黒点半暗部の詳細研究により、半暗部の明条が捩じれ運動を示すことを見つけた。この運動は半暗部のみに見られ、また黒点中心と太陽光球円盤を結ぶ線に対称に見られる。更に捩じれの方向は、常に太陽円盤縁から円盤中心の方向になっているので、これは半暗部の実際の運動ではなく、 3 次元的輻射輸送の効果であることが結論付けられる（Ichimoto et al 2007、図 3.8）。

図 3.8 背景:磁場の傾き角。等高線:視線速度の上昇流（青）と下降流（赤）第 3 章 研究成果

284）黒点半暗部に微小なジェット的な構造が発見された（SOT）。このジェット的な構造は幅が狭く、継続時間も短いので、これまで発見できなかったものである。この微細なジェット的構造は、黒点半暗部の複雑な磁場構造により、彩層内に引き起こされた磁気再結合過程であると考えられ、黒点上空のコロナ加熱の一因になっているものと推測される（Katsukawa et al 2007、図 3.9）。

図 3.9 黒点半暗部彩層で普遍的に発生するジェット状の増光現象

5）微細で（1000 km 程度）短寿命な（4 分）な水平磁場成分を発見（SOT）。発生頻度なども含め、色々な性質が静穏領域と活動領域とで変わらない。表面付近の対流に起因する磁場の生成機構があることを示唆する。（Ishikawa et al 2008、図 3.10）。

図 3.10 直線偏光（水平磁場）

3.3 分担者報告

296）極域における磁場の分布が精密に測定された。キロガウス強度を持った磁場が極域コロナホール中に点在している。靜穏領域では、両方の極性がほぼバランスして存在しているのに対し、極域コロナホールでは一方の極性に偏って存在。ただし、完全に単一なわけではなく、逆極性も混ざっている（Tsuneta

et al 2008、図 3.11）。

図 3.11

7）SOT を用いて局所的日震学解析が可能なことを示し、超粒状斑の深さが数千 km 程度であることを確かめた（Sekii et al 2007、図 3.12）。また、活動領域における Ca II H 線データの局所的日震学解析か
ら、下降流の検出に成功した（Nagashima et al 2009）。

図 3.12

第 3 章 研究成果

308）極域で発生するコロナ温度のジェットを調べた（EIS、Kamio et al 2009、図 3.13）。足元は、惑星間空間に向けて開いた構造と考えられている、極領域 kG 光球磁場領域と近接している。動径方向速度は300 km/s 程度。

図 3.13

3.3 分担者報告

31

3.3.2

太陽フレア電磁流体シミュレーション
執筆者：草野 完也

2006 年 12 月 13 日に発生した大規模フレアに起因する一連の宇宙天気現象を再現するための包括的なモデリングの開発を以下の通り行い、宇宙天気の予測性について考察した。*2
第 1 に、前年度に開発した非線形フォースフリー磁場モデルをひので観測データに適用し、フレア発生
活動領域の 3 次元コロナ磁場を再構成すると共に、これを元にしたフレア発生の MHD シミュレーションを実施した。特に、太陽表面境界条件を改良し、磁束上昇過程をモデル化することで、どのような磁束上昇が現実的の活動領域の中でフレアのトリガーとして働くかを調査した。その結果として、磁気中性線近傍の磁束上昇の結果として磁気中性線に向かった収束流が形成され、フレアの発生に至る可能性を提案した。
第 2 に、フレア発生を仮想的な収束流を使ってモデル化することで、フレア時の磁気リコネクションによって活動領域内部に蓄積されていた磁気ヘリシティと磁気エネルギーがその外へ解放される過程を定量的に解析した。その結果、フレア直後にプラズモイドの膨張が生じた後に、プラズモイド内の磁束の回転によって磁気エネルギーと磁気ヘリシティが大規模な磁気ループへ継続して放出される過程を捉える事が。これはフレアからコロナ質量放出（CME）の形成に至る物理過程を探る上で、重要なできた（図 3.14）発見であると共に、太陽面磁場観測に基づくデータ駆動型シミュレーションにより、CME の形成過程を再現することができる可能性を示す成果である。さらに、磁気ヘリシティ注入後の大規模ループの膨張過程を捉えるための太陽コロナ全球モデルの開発も昨年度から継続して実施した。

図 3.14 活動領域 NOAA 10930 において 2006 年 12 月 13 日に発生した大規模フレアのデータ駆動型
シミュレーション。磁力線、電流層（緑）、高速プラズマ流（赤）の時間変化。左がフレア発生直後、右はその後の構造。

*2 本報告書 169 ページ以降に記者発表資料および関連新聞記事あり。

第 3 章 研究成果

32

第 3 に、本研究の一環として片岡らによって昨年度、実施された惑星間空間のコロナ質量放出（ICME）
伝播シミュレーション（Kataoka et al. 2009）とプラズマハイブリッドコードを利用することで、惑星間衝撃波近傍における太陽高エネルギー粒子の形成過程を再現することができる第 1 原理シミュレーション
を始めて開発した。このモデルでは、惑星間空間モデルによって再現された衝撃波の物理パラメタを入力として無衝突衝撃波のイオン運動論シミュレーションを実施し、拡散衝撃波加速の結果現れる高エネル
ギー粒子（SEP）の流束量を解析した。さらに、地球軌道まで伝播する SEP 流束量を評価し、2006 年 12月 14 日の ACE 衛星による観測と比較した。その結果、衝撃波到達前の高エネルギー粒子の流束、エネ。
ルギー分布、時間変化について観測とほぼ一致する結果を得ることを確認することができた（図 3.15）

図 3.15 2006 年 12 月 13 日フレアによって発生したコロナ質量放出で加速された太陽高エネルギー粒子の観測（実線）とシミュレーション結果（点）。上から 0.546～0.761 MeV, 0.761～1.22 MeV, 1.22～

4.94 MeV のエネルギー帯の粒子流束変化を示す。

3.3 分担者報告

33

3.3.3

太陽観測データベースとその利用
執筆者：加藤 精一

我々は（1）SMART 望遠鏡データ公開ページで動作する観測データへのアクセス部分の開発と、それらの基本データベースの構築後に必要となるイベント検索アプリケーションの一例として（2）モートン
波候補の自動検出手法についての提案を行った。
（1）SMART 望遠鏡公開ページにおけるデータアクセスソフトウェアの開発

SMART 望遠鏡公開ページ（http://www.hida.kyoto-u.ac.jp/SMART/）では、移行が楽なように、それまで蓄積されていたデータ構造をそのまま生かしてユーザの利用環境を作成した。ユーザがカレン
ダーで閲覧したい日を選択した後、図 3.16 のようにサムネイル表示を閲覧しながら必要なデータを選択し、必要なデータのみを圧縮ファイルでダウンロード可能になっている。その日のデータ全体や、チェッ
クしたもの以外を全てダウンロードできるようにもなっており、SMART 望遠鏡の画像データはサイズが大きいため、ユーザがダウンロードにかかる時間を考慮できるように、データサイズについてもあわせて表示するようにしている。

図 3.16 観測データのダウンロード

第 3 章 研究成果

34（2）モートン波自動検出手法の提案
大量のデータから必要な情報を選択することは、必ずしも簡単ではない。大量のデータが扱えるようになった後、大量のデータ処理を自動化することが必要になる。その一例として、観測画像を画像処理し、モートン波候補を検出する自動化手法を提案した。モートン波はフレアに付随して起こるため、

1. フレア検出
2. フレア部分の除去
3. コントラスト調整
4. ウェーブレット変換によるノイズ除去
5. 二値化6. 閾値による候補の検出といった順に画像を処理し、飛騨天文台で作成されたモートン波のイベントリストと比較した。

図 3.17 源画像（左）と処理例（右）評価は、フレア検出における閾値と、二値化後の閾値を変化させ、既存のイベントリストに基づいて
モートン波の検出率（選別した画像にイベントリストによるモートン波を含む画像が含まれている率）が最大となるようにパラメータ設定を行い。その検出率と、選別した画像の全画像枚数に対する割合で評価を行った。結果、候補が含まれている可能性のある画像として提示されたのは全画像の約 38%、検出率は約 75% であった。これは、全ての画像を検査するのに比べて、約 6 割程度実際に確かめる必要がある画像を削減できたことになる。また、これらのアルゴリズムは容易に並列化が可能であり、最近研究されている GPGPU を用いた画像処理などとあわせて、絞り込むまでの時間は大幅に削減することができると考えられる。一方で、検出率は現段階で最大でも 75% となっており、検出アルゴリズムには改善が必要である。今回は画像処理の手法のみを用いてアルゴリズムを作成したが、今後理論的なモデルも利用して検出率をあげること、他のイベントへの応用についても課題としたい。

3.3 分担者報告

35

3.3.4

太陽風観測グループ報告
執筆者：藤木 謙一（1）太陽圏イメージング装置受信機システムの開発
天空に分布する天体から発せられた電波は太陽風プラズマにより散乱を受ける。この現象は惑星間空間
シンチレーション（IPS）現象と呼ばれ、散乱された電波は地上では強度変動として観測される。この小さな変動を捉えることで、惑星間空間を流れる太陽風の速度、密度擾乱の情報を引き出すことが可能である。我々は、過去 30 年にわたり国内に観測所を展開し太陽風の観測を行ってきた。本予算では、さらなる高品質のデータを取得するため、拠点となる豊川観測所の新アンテナの受信機システムの開発を行い、定常観測を開始した。その結果、従来比で 2～3 倍の電波天体の観測に成功し、その結果 CME 伝搬時の空間構造や、背景の太陽風構造をより高空間分解能で観測することが可能となった。現在太陽風データは順調に蓄積されている。

図 3.18 豊川観測所の新アンテナ。左）全景、中央）フロントエンド、右）バックエンド。

（2）IPS 観測を用いた太陽風予報の実現
我々が実施している IPS 観測では太陽から 0.2～0.9 AU の領域が観測可能である。これは地球に到達す
る太陽風の情報を数日前に知ることができるということを意味する。今回我々は背景太陽風の予報精度と予報期間の検証を行った。その結果、観測が正常に実施されている場合、太陽風は 5 日後まで予報可能であるが、その誤差は 4 日後を過ぎると急速に増大することが明らかになった。現在太陽風予報は以下のWeb サイトにて公開されている。
http://stesun5.stelab.nagoya-u.ac.jp/ips_data.html/

第 3 章 研究成果

36

図 3.19 太陽風予報（左）と予報精度の変化（右）の一例（3）惑星間空間における CME の伝搬と構造

IPS 観測の強度変動の大きさは太陽風プラズマの密度擾乱に比例した大きさを持つ。この強度変動の大きさから太陽距離依存性を補正した量（g 値）を用いると、g 値の増加から惑星間空間を伝播する CME のスナップショットを得ることができる。これまでに多くの IPS 観測から、g 値の増加している領域は惑星間空間衝撃波のような密度変動の大きな領域を観測していると考えてきた。しかし今回 2003 年 10 月 28日に発生した CME を解析したところ、IPS 観測データで再現された CME のループ構造は高密度領域に感度のある SMIE 衛星による撮像観測の結果と一致し、さらに、宇宙線データから推測される磁気ローブの向きともほぼ一致していることがわかった。その後、他イベントの解析を実施したところ、IPS 観測でループ状に再現される CME 構造が磁気ローブの形状と密接な関連があることが複数例発見された。この結果は IPS による CME 観測は衝撃波領域のみならず、CME の本体も観測可能であることを示唆するものであり、今後の IPS による CME の研究に大きな変革をもたらす結果が得られた。

図 3.20 IPS により再現された太陽風構造（左）と SMIE 衛星による観測（右）の比較。

3.3 分担者報告

37（4）今極小期の異常な太陽風構造
最近になって第 24 期太陽活動が低調であるという報告が多くなされるようになった。我々は過去の太陽風構造と比較することで、太陽風構造の異常性をいち早く発見した。通常太陽活動極小期では太陽磁場
は双極構造をしており、両極の惑星間空間に開いた磁場領域からは高速太陽風がふきだし、赤道域付近では低速太陽風が帯状にふきだしている（下図左）。今極小期は太陽の双極磁場成分が前 2 サイクルに比べて弱く、その結果低緯度においても大きなコロナホールが発生し低緯度でも頻繁に高速風がふきだしてい。
ることが明らかになった（図 3.21 右）図 3.21 極小期の太陽風構造。前サイクル（左）と今サイクル（右）第 3 章 研究成果

38

3.3.5

磁気圏電磁流体シミュレーション
執筆者：荻野 竜樹

概要
宇宙天気現象を解明するためには、太陽から地球までの物質と電磁場擾乱の流れを追跡できる物理モデ
ルを構築し、そのモデルを用いたシミュレーションと観測を比較してモデルの改良にフィードバックしていくことが重要である。その中で、太陽から地球までを扱う物理モデルを大きくフレアなどの太陽表面爆発現象から惑星間擾乱の形成・伝播までと、惑星間擾乱が地球磁気圏に与える影響の二つに分けて観測データを計算の入力に用いたシミュレーションを行って物理モデルを検証した。前者では、太陽観測衛星「ひので」の磁場データを入力に用いて惑星間擾乱の発達を調べ、後者では太陽と地球を結ぶ線上に位置する太陽風観測衛星 ACE のプラズマと磁場データを入力に用いて、太陽風と地球磁気圏相互作用の 3 次
元 MHD シミュレーションを行い、地球磁気圏や極域電離圏の応答と擾乱発生を調べて、衛星や地上観測と比較した。特に、太陽爆発現象から地球で生起する磁気嵐までを一貫した物理モデルで統一的にシミュレーションするモデリングタスクフォースにおいては、太陽風の 3 次元モデルのデータを入力とした地球磁気圏のシミュレーションを実行して、大振幅アルフベン波の励起など微細構造の変化と磁気圏ダイナ
ミックスへの影響を明確に示すことに成功した。

2006 年 12 月の磁気嵐に対する太陽風と地球磁気圏相互作用の MHD シミュレーション
太陽から地球までの一連の現象を解明するために宇宙天気モデリングタスクフォースを結成して、2006
年 12 月の X-クラスの太陽フレア発生とそれに伴う地球磁気圏電離圏の応答と磁気嵐現象を調べた。太陽フレアの影響が現れる 12 月 11–20 日のシミュレーションを行い、太陽風の高速流が大きく変化する 12
月 14 日と南向き IMF（惑星間磁場）が極端に大きくなる 12 月 15 日の磁気嵐に注目してモデルの空間と時間分解能を上げた高精度計算を行った。高速衝撃波の到来は先ず昼側磁気圏を圧縮するとともに振動を引き起こし、継続的に磁気圏全体を圧縮する。衝撃波の到来時、極域に朝夕一対の渦が発生し、昼側から夜側に数分で流れて行きそして消滅する。その様な対渦の発生は IMF や太陽風動圧の変化に伴って繰り返し現れ、2–5 分の磁場振動を引き起こす。尾部での磁気リコネクションは圧縮によって強められ、IMF の方向の変化によって複雑に変化する。IMF の急激な北向きから南向きへの変化と継続的な振動はリコネクションレートの増大とプラズマシートプラズマの地球方向への急激な注入を伴い、尾部での強いMHD 波動（∼ 5 mHz）を励起する。これらの地球磁気圏シミュレーションの結果は磁気圏構造と磁気圏
電離圏対流変化の宇宙天気図として提供した。また、地上多点の磁場観測を用いた宇宙天気図（極域電離圏の電場・電流の図）の作成においては、二波長の衛星オーロラ画像から、現実的な電気伝導度を算出する手法を開発し、激しく時間変動するオーロラサブストーム時においても、宇宙天気図を作成することを可能とした。これらの極域電離圏の電場・電流の図は Web で公開するのと同時に HF レーダー観測などと比較できるようになった。

3.3 分担者報告39

図 3.22 2006 年 12 月の磁気嵐に対する MHD シミュレーション結果（左図）と SuperDARN 電離圏
観測及び KRM モデルの極域図の比較。

磁気圏電離圏結合系の三次元 Hall-MHD シミュレーション
従来、地球磁気圏の MHD シミュレーションでは電離圏は電気伝導度モデルにより、平均的な 1 枚のシートとして与えられてきた。また電離圏の MHD シミュレーションでは二次元のスラブモデルで解かれてきた。このようなモデルは 3 次元的な空間の広がりをもたず、磁場や重力加速度などはモデルの中で定常解として空間的に一様な自明な解を用いたため現実的なモデルではない。そこで、電離圏の高さ構造を考慮した磁気圏電離圏結合系を self-consistent に解く 3 次元グローバル Hall-MHD モデルを開発し、電離圏の 3 次元電流系を求めることに成功した。南向き IMF の時、2 種類の沿磁力線電流が電離圏上部境界からアルフベンモードとして緯度 70◦ 付近において高度 160 km あたりまで伝搬し、そこから徐々に磁場に垂直方向の電流へ変換されていくのが分かった。北向き IMF の時は、3 種類の沿磁力線電流が同様に
下部電離圏に伝搬して垂直方向の電流に変換され、磁気圏に還る電流クロージャが形成されているのが明確になった。また、各沿磁力線電流間において相互にどの程度の割合で結合しているかを明らかにすることができた。
高精度グローバル MHD シミュレーションによる磁気圏境界層のプラズマ不安定性と乱流形成
プラズマ物理の重要な問題の一つは異常輸送を理解することである。地球磁気圏では物理量の空間変化
が比較的小さくて広がった領域とその領域を区分して物理量が急激に変化する狭い境界層が形成される。

第 3 章 研究成果

40

図 3.23 2006 年 12 月 14 日の衝撃波到来直後（左図）と 15 日の磁気嵐時（右図）のおけるシミュレー

ションと SuperDARN 観測の比較。

マグネトポーズやプラズマシートは磁気圏境界層の典型的な例である。その境界層のプラズマ不安定とその非線形発展を高精度の太陽風と地球磁気圏相互作用の 3 次元グローバル MHD シミュレーションから調べた。惑星間磁場（IMF）が南向きで比較的強い時、昼側磁気圏境界ではリコネクションの起り方に強弱ができて、波状の構造や渦列の形成が起る。プラズマシートでは尾部リコネクションが起るが、高精度のシミュレーションを行うとその起り方が斑状で間歇的になる。その結果プラズマシートに太陽と地球を結ぶ方向に伸びた筋状の構造が現れる。一方、強い北向き IMF の時は、磁気リコネクションの起る場所が反平行磁場条件を満たす高緯度尾部領域に移動する。更に高精度のグローバルシミュレーションから磁気圏境界に波状構造の発生、尾方向へ連続して流れる一連の渦列の形成が見られた。これは磁気圏境界の速度シアによる Kelvin-Helmholtz 不安定の非線形発展の結果である。こうして磁力線方向の有限長の安定化効果を self-consistent に含めた 3 次元グローバル MHD シミュレーションから Kelvin-Helmholtz 不安
定による渦列の形成を初めて明確に示すことに成功した。

図 3.24 高精度グローバル MHD シミュレーションから見出された南向き IMF の場合の磁気圏境界層の渦乱流とプラズマシートのフィラメント構造（左図）と北向き IMF の場合の Kelvin-Helmholtz 不安
定による渦列の発生（右図）。

3.3 分担者報告

3.3.6

41

ホイッスラーモード・コーラス放射の発生機構と相対論的電子加速
執筆者：大村 善治

ホイッスラーモード・コーラス放射は地球磁気圏のみならず、土星および木星の磁気圏においても観測されている。地球のダイポール磁場のように磁気赤道面付近で磁場の強度が二次関数的に変化し、そのような領域に温度異方性をもった高エネルギー電子（10–100 keV）が注入されるとコーラス放射が励起されることが、理論とシミュレーションによって確認した。コーラス放射は周波数が大幅に変化するコヒーレ
ントな波動であるあるが、その周波数変化のために広いエネルギー範囲において電子をサイクロトロン共鳴し、電子からエネルギーを受け取って爆発的に非線形成長する。磁気赤道面付近で、周波数が上昇する
ことにより、共鳴電子の大部分は減速されて、その分、波がエネルギーを得て成長する。このメカニズムは速度位相空間において電磁的電子ホールが形成されることによっている。このコーラス放射の発生メカ
ニズムを世界で初めて解明し、その周波数変動と波の振幅の関係を導いた（Omura et al., 2008）。さらに、
この赤道域での絶対不安定の時間発展を記述する非線形連立方程式を導いた。この方程式をコーラス方程式と名付けて、地球のみならず土星や木星のパラメータで解を求めたところ、観測と良く一致する周波数スペクトルの特性が得られた（Omura et al., 2009）。
これらのコーラス放射はサイクロトロン周波数の半分の周波数を境として上下の周波数帯に分かれることが観測的に報じられている。上記の非線形成長による絶対不安定が起こっている磁気赤道領域では、上下の周波数は連続的につながっているが、この波が磁気赤道から離れるにつれて斜め伝搬のホイッスラー
モードとなり磁力線に平行な電界成分が現れる。この時、1/2 サイクロトロン周波数において群速度と位相速度が等しくなり、静電的なトラッピングポテンシャルができるため、高エネルギー電子の一部が捕捉される。外部磁場の不均一性があるために、粒子は加速されて、波のエネルギーは失われることが示され。このため、1/2 サイクロトロン周波数では波が非線形減衰を受けるため、発生場る（Omura et al., 2009）
所では連続したスペクトルであったコーラス放射が上下の 2 つの周波数帯に分かれているように観測されるのである。
コーラス放射は周波数変化するため、非常に幅広いエネルギー（1 keV～10 MeV）の電子と共鳴することができる。多くの電子は波のトラッピングポテンシャルの境界を超えることはできず、非捕捉の状態で波と共鳴する。先に論じたように、非捕捉粒子は波にエネルギーを与えるが、コーラス放射のコヒーレン
トな波に捕捉された共鳴電子は、不均一磁場の効果および周波数が上昇するという両方の効果のために、共鳴速度が下がり、その分ピッチ角が増加するために、効率よく加速される。この効果は、特に粒子が数百 keV～数 MeV の運動エネルギーを持つ時に効果的に現れる。ーラス放射と共鳴する数百 keV 以下の電子は磁気赤道に向かって進みながら波と共鳴するが、数 keV を超えてローレンツ係数 γ が大きくなると共鳴速度が 0 に近くなり、さらに共鳴速度の符号が反転して波と同じ方向に進行しながら共鳴し続けることが可能となる。このため、波との共鳴時間が長くなり極めて効率よく加速される。これを相対論的反転加速（RTA: Relativistic Turning Acceleration）と呼んでいる。（図 3.26）
図 3.25 に示したコーラス放射のシミュレーションにおいて加速された粒子の軌道を図 3.27 に示す。
コーラス放射を構成する個々のコーラスエレメントは周波数が変動しつつパケットの長さも短いため、図3.26 のような RTA は一度には起こらない。しかし、エネルギーの高い粒子は、磁気赤道付近の磁場に捕捉されて磁力線沿いに南北に往復運動するために、何度も複数のコーラスエレメントと共鳴し繰り返して

42

第 3 章 研究成果

図 3.25 電子ハイブリッドシミュレーションによって再現されたコーラス放射（Omura et al., 2008）

図 3.26 一定周波数のホイッスラーモード波による相対論的反転加速（RTA）（Omura et al., 2007）

3.3 分担者報告

43

トラップされることにより、図 3.27 のような反転軌道を断片的にとり、次第に加速されていく。 RTA を経て、さらに数 MeV のエネルギーにおいても加速が起こっている。これは、波の進行方向と同じ方向に進みながら波にトラップされて加速されるもので、数 MeV 以上の相対論的エネルギーのために共鳴速度が正となっているのである。波と同じ方向に進行することから共鳴時間が長くなり、これも効率の良い加速であり、超相対論加速（URA: Ultra-Relativistic Acceleration）と呼んでいる（Summers and Omura,2007）。

図 3.27 コーラス放射のシミュレーションにおける相対論的電子加速（Katoh et al., 2008）

参考文献• Y. Katoh, Y. Omura, D. Summers, Rapid energization of radiation belt electrons by nonlinear wave
trapping, Ann. Geophys., 26, 3451–3456, 2008
• Y. Omura, N. Furuya, D. Summers, Relativistic turning acceleration of resonant electrons by coherent
whistler-mode waves in a dipole magnetic field, J. Geophys. Res., Vol. 112, A06236, doi:10.1029/
2006JA012243, 2007.
• Y. Omura,Y. Katoh, and D. Summers, Theory and simulation of the generation of whistler-mode chorus, J. Geophys. Res., 113, A04223, doi:10.1029/2007JA012622, 2008.
• Y. Omura, M. Hikishima, Y. Katoh, D. Summers, and S. Yagitani, Nonlinear mechanisms of lower
band and upper band VLF chorus emissions in the magnetosphere, J. Geophys. Res., doi:10.1029/
2009JA014206, 2009.
• D. Summers and Y. Omura, Ultra-relativistic acceleration of electrons in planetary magnetospheres,
Geophys. Res. Lett., 34, L24205, doi:10.1029/2007GL032226, 2007

第 3 章 研究成果

44

3.3.7

素過程の粒子モデリングと衛星観測による検証
執筆者：篠原 育

JAXA/宇宙研グループでは本研究課題の研究期間を通して、宇宙天気現象の中に現れる “鍵” となる素過程現象（磁気リコネクション、衝撃波加速）について、粒子シミュレーションによるモデリング、及び、
科学衛星観測データの解析によるモデルの検証を行った。宇宙天気予報研究では、太陽から地球までの広大な宇宙空間を扱う巨視的な現象のモデリングが先行して進んでいるが、その一方で、磁気リコネクショ
ンや高エネルギー粒子加速現象などは、非常に微視的な現象まで追わない限りは、巨視的な発展を正確に予測することはできないため、微視的な立場から素過程をモデリングすることも重要な課題とされている。
粒子シミュレーションによるモデリング研究開発のポイントは次の 2 点である。

• 粒子シミュレーションの柔軟な（より現実的な）境界条件の開発• 大規模計算の結果がどこまで観測事実を再現できるか、についての検証作業
具体的には、本研究課題期間の成果として、以下の課題があげられる。

1. イオンスケールの電流層中における磁気リコネクションの成長• 2 次元、3 次元計算の比較
2. 磁気島 coalescence による電子加速• 3 次元計算から 2 次元のより大きな系へ
3. 観測データとの比較と検証• 磁気圏境界面リコネクション• coalescence の証拠を探る
4. 3 次元衝撃波
それぞれの項目についての成果を以下に説明する。

a. イオンスケールの電流層中における磁気リコネクションの成長
地球磁気圏の尾部では、厚さがイオン慣性長スケールの電流層が存在することが観測的に示されており、イオン・磁場拡散領域と考えられる領域のイオンの運動論的な振る舞いまでが観測的に明らかになっている。しかし、磁気リコネクションの発生の視点から見て「どの程度まで薄くなった電流層でどのような運動論的効果が発現することが必要であるのか？」を 2 次元の粒子シミュレーションからモデル化することを試みた。系の大きさ、電流層の厚さ、イオン/電子の質量比をパラメータとして網羅的に実験した結果、次の 2 点の結論が得られた。
（1）顕著な磁気リコネクションが期待できなくなる臨界条件 Dcr を見出した。イオン慣性長より厚い電流層では、磁気リコネクションの成長時間はより長く、飽和レベルも小さい。

3.3 分担者報告

45（2）臨界条件は電流層の厚さ D による。
1/2
D1st
cr /λi = 3.5(Me /Mi )(L = 12D)

1/4
D2nd
cr /λi = 2.7(Me /Mi )(L = 24D)（λi はイオン慣性長、L は波長）臨界条件はシステムサイズに依存する。（1）、（2）をあわせて、旧来のテアリング不安定の成長率、飽和値の理論的予測とスケーリング則の観点で一致することが確認できたこと
で、理論の長波長極限との間をつなぐ実験事実が確立できたと考えいる。
関連して 3 次元の計算の拡張も行ったが、結果は 2 次元とは異なるものとなった。3 次元では電流駆動型不安定の非線形効果による電流層構造変化によって、磁気リコネクションのトリガーが急速に行われる。しかし、この場合も、電流駆動型不安定の非線形効果の効き方が初期電流層の厚さに依存し、イオン慣性長よりずっと厚い場合には 2 次元と同等の結果になって、磁気リコネクションの自発的な駆動はゆっ
くりとしか起こらないことが確認された。

図 3.28 （左）磁気中性面上での密度の時間変化（右）電子のエネルギースペクトルb. 磁気島 coalescence による電子加速
テアリング不安定によって生成される磁気島群は、磁気島の融合を通して大スケールへ発達していくが、磁気島が合体する際に、強い電子加速が発生することを明らかにした。磁気島の合体が飽和した後には、磁気島内部に蓄えられた電子のエネルギー総量は、同じサイズの磁気島を磁気島同士の合体を経ずに形成した場合に比べてかなり多く、磁気島の合体に伴う電子加速の効率は高いことがわかった。磁気島合（1）X-line 近傍においてトランジェントに発生する
体時における電子加速過程には以下の 4 段階がある。
（3）磁気島合体
大きな電場による加速、（2）磁場パイルアップ領域における非断熱的な運動による加速、領域における新たな磁気再結合プロセスによる加速、（4）収縮する磁気島内を高速に行き来することによるフェルミ加速。複数の磁気島が合体してより大きなスケールに移行するにつれて大きな電子加速が発生する。これまで磁気リコネクションに伴う電子加速の問題は 1 つの X 型磁気中性線（あるいは O 型磁気中性線）の周囲での過程として考えられることが多かったが、磁気島融合過程自体が重要な意味を持つことを新たに示すことができた。今後、観測で得られる電子エネルギースペクトルの評価に応用すること
で、磁気リコネクションによる高エネルギー電子の生成モデルの構築に寄与できると考えている。

第 3 章 研究成果

46

c. 観測データとの比較と検証

a.、b. のテーマは、理想化された理論モデルに近いセットアップ下でなされたシミュレーションだったが、現実のリコネクションの現場はより複雑な構造を呈し、かつ、巨視的な構造変化を伴うものである。
そこで、我々はより現実に即したシミュレーション初期条件を用いて、観測データと比較することで計算の検証を行う研究を行った。

c-1） 磁気圏境界面リコネクション

ESA の Cluster-II 衛星の編隊衛星観測によって、磁気圏境界面におけるリコネクションの運動論的な様相が観測されている（Retino et al., 2006）ので、我々は、この観測イベントを模した粒子シミュレーショ
ン計算を行い、計算モデルがどこまで観測事実を説明しうるかを検証した。その結果、電磁場変動、プラ
ズマの密度変動、イオンの速度場構造、などについてシミュレーションによって観測データを非常によく説明できることを示すことができた。更に、観測の分解能が十分ではない電子ダイナミクスについては、
シミュレーション結果は観測より細部の情報を推測するデータを提供できており、粒子シミュレーション
による物理モデリングの有効性を示した成果である。数値モデリングが観測事実とよく一致することか
ら、観測で見えない物理量を推測することへの可能性を示せた研究例である。

図 3.29 （左）Cluster 衛星の観測データ（右）シミュレーション計算結果（密度、磁場、速度、電場）

3.3 分担者報告

47c-2） coalescence の証拠を探る
これまでの衛星による磁気圏の 1 点観測では、b. で考えたような磁気島融合が実際の現象として発生しているかどうか、証拠は得られていない。そこれで、我々は、磁気島合体の粒子シミュレーション時に、合体時にのみ現れる特徴的なプラズマの構造に着目して、観測データから磁気島融合の証拠を掴むことを試みた。候補となる観測データは、Cluster-II 衛星の編隊衛星観測データから、磁気圏尾部にて O 型磁気中性線近傍を観測したものを選び、磁気島融合のシミュレーション結果と詳細な比較実験を行った。その結果、O 型磁気中性線近傍で観測された密度減少などの特徴的な構造は、定常構造としては再現できず、磁気島融合の一時的な現象として説明すると、多くの観測事実と整合することを明らかにした。数値モデ
ルからの予測をデータ解析への応用例としても、我々の粒子モデルの有効性が示せたものと考える。

d. 3 次元衝撃波
衝撃波加速による高エネルギー電子生成の問題は、宇宙天気予報に限らず、天文学的にも重要な問題である。生成機構としては統計的加速理論が主流になっているが、地球磁気圏のバウショックで観測されるように準垂直衝撃波においては、統計的加速とは異なる様相を示した高エネルギー電子の生成が確認されている（Oka et al., 2005）。我々は、大規模な計算リソースを費やして、世界ではじめて 3 次元粒子計算
で準垂直衝撃波のシミュレーションを行った。その結果、これまでの低次元シミュレーションでは観測されなかった、高エネルギー電子の生成を確認することに成功した。大規模なリソースをつぎ込むことによる粒子モデリングの可能性の高さを示す研究成果例である。

図 3.30 （左）Cluster 衛星の観測データ（中）シミュレーション計算結果（磁場、密度）（右）密度の空間分布（シミュレーション）

以上、a.～d. の成果について簡単に報告したが、これらの成果から、今後の宇宙天気予報の基礎研究において粒子モデリングの方向として、次の 2 つの手法の有効性が示せたと考えている。

1. 大規模粒子計算はサブイオン・電子スケールの現象を定性的には観測データを説明できるレベルにあり、観測だけでは同定できない現象の物理現象の推測に有効

2. シミュレーションパラメータの限界により、パラメトリックな計算から物理を理解しながらモデル化を進める必要があるが、得られたモデルは理論・観測データの解釈の双方に有効な新しい情報をもたらす

第 3 章 研究成果

48

図 3.31 準垂直衝撃波 3 次元粒子計算の結果（磁場ベクトル分布）

その他の関連研究

JAXA/宇宙研グループでは、上記の粒子シミュレーションによるモデリング研究の他に、次の 2 つの課
題も取り組んだ。

e. 科学衛星公開データベースの機能強化
宇宙天気予報研究においては、世界中でおこなわれている様々な観測データを総合することが重要である。JAXA/宇宙研では科学衛星による磁気圏観測、太陽観測データを抱えており、これらのデータの宇宙天気研究における利便性を向上させる取り組みをおこなった。具体的には、現在、情報通信機構（NICT）
で開発している太陽地球系データの統合利用アプリケーションソフトウェアである STARS との連携を強化する機能拡張などの開発を進めた。

f. 宇宙工学への応用：衛星帯電解析計算
宇宙天気研究の必要性として、磁気嵐時の人工衛星の損傷などがあげられている。工学的には衛星が飛翔するプラズマ環境のパラメータがどのような時に事故が発生するのか、を知る必要があり、特に衛星部材の帯電状態を評価する必要がある。我々は粒子シミュレーションで人工衛星の帯電をモデル化して、現実のプラズマ環境における衛星帯電状態を評価できるような研究開発を進めた。関連して人工衛星による電場計測の模擬などもおこなっており、科学的な課題に対しても貢献できるようにしている。

3.3 分担者報告

図 3.32 人工衛星搭載プローブによる電位計測シミュレーションの例（衛星–プローブの周囲の電位分布）49

第 3 章 研究成果

50

3.3.8

階層間結合 MHD シミュレーション

執筆者：鵜飼 正行・清水 徹・近藤 光志
宇宙天気予報研究において最も基本的な問題は、太陽フレアや磁気圏サブストーム現象の物理機構を理論的に解明し、宇宙プラズマ爆発現象が発生するための物理的条件を知ることである。実際、このような宇宙プラズマ爆発現象を理論的に解明することなしに、信頼できる宇宙天気予報を実現することは不可能である。観測的にも理論的にも、高速磁気リコネクション機構がフレアやサブストームに基本的であることは分かっている。しかしながら、宇宙プラズマにおける磁気リコネクションの物理は複雑な非線形過程であり、高速磁気リコネクション機構がどのような条件や状況で実現しうるか、という点に関して多くの論争があり、混乱してきたのが現状である。そこで、本研究の目的は、高速磁気リコネクション機構の基
礎物理機構を三次元電磁流体シミュレーションによって理論的に解明し、実際の代表的衛星観測結果に応用することによって、サブストームやフレア現象の物理機構を理解することにある。この問題では計算機シミュレーションが重要な役割を果たすが、リコネクションの過程に対しては特別な注意が必要であり、数値的（人工的）リコネクションが宇宙プラズマ現象のモデリングに対して誤った結論に導くことを指摘した。
まず、宇宙プラズマ爆発現象のエンジンとなる高速磁気リコネクション機構を最も簡単化された形状で詳しく調べ、その三次元的特性と基礎物理を明らかにした。その結果、電流シートの厚みと幅のアスペク
ト比がある程度以上大きくなることが高速リコネクションの発展に必要であることを明らかにした。次に、高速リコネクション機構の特性を太陽フレア現象や磁気圏サブストームの代表的現象に次のような順序で応用してきた。まず、リコネクションジェットが自由空間に発展するような状況、即ちオープンシス
テムに対して、地球磁気圏テール領域でサブストームの発生に伴って観測される大規模プラズモイド伝搬と TCR（Traveling Compression Region）現象を調べた。TCR 現象は、プラズモイドが磁気圏テールのプ
ラズマシートを伝搬する時、磁気圏ローブ領域で観測される磁場変化として、30 年以上前から明確に報告されてきたものである。本研究では、高速磁気リコネクション機構の発展にともなう大規模プラズモイ
ドを解析することにより、世界で最初に、定性的かつ定量的に TCR 現象を説明し、その物理機構を解明する事に成功した。
次に、リコネクションジェットが磁気ループにぶつかる閉じた系を考え、このモデルをオーロラ電流回路の発展過程に応用した。特に、サブストームの発生に伴って、磁気圏テールのシート電流が突然地球オーロラ領域に回りこみ、オーロラ電流回路を形成するという「Current Wedge」現象が 20 年以上前から多くの観測結果をもとに予言されてきた。本研究では、高速磁気再結合の発展による三次元磁気ループの形成に伴い Current Wedge が発展することを実証し、その物理機構を解明した。即ち、図 3.33 に示すよ
うに、磁気ループ前面に「ジェネレータ領域」ができ、その結果ループ前面からループ根元に回りこむ電流回路が形成されることによって外部からのシート電流が遮断され、 Current Wedge が形成されることを示した。このような磁気ループの根元に回りこむ電流回路の成長により、ループ根元では強い電流ジェットが層状に形成され、それがオーロラブレークアップにつながること、それと同時に磁気パルスが生じることを指摘し、観測結果と一致することを示した。更に、サブストームに伴う地球方向リコネクション
ジェットのシミュレーション結果を応用し、実際の衛星観測結果を定量的に説明できることに成功した。

3.3 分担者報告51

図 3.33

次に、図 3.33 に示されるような Current Wedge の発生にともなう磁気ループでの電流回路の発展過程
を、太陽表面で観測される Two-Ribbon Flare へ応用した。その結果、フレア現象に伴うダウンフローや彩層からのエバポレーション、カスプ状のフレアループの発展など、太陽フレアを特徴づける代表的なプラズマ現象の多くを説明できることが確かめられた。また、マイクロフレアから長時間続く大規模なフレ
アは、磁気リコネクションが引き起こされる状況によって決定されうることを三次元電磁流体シミュレー
ションにより示した。更に、シア磁場が存在する電流シート系で高速磁気リコネクション発展を調べ、生じたプラズモイドがシア磁場の方向に（斜めに）伝搬することを確かめた。この場合、プラズモイド中心には強いシア磁場成分がコア状に蓄積されるが、これは地球磁気圏テール領域のプラズモイド衛星観測結果とよく一致することが示された。更に、太陽フレアで重要なフォースフリー電流シート系で詳しく高速
磁気リコネクションの発展過程を調べ、フレア発生条件を調べている。これらの結果は、最終的に、他のグループで開発中のグローバルモデリングと連結され、いわゆる「Virtual Observatory」を精密に実現することに利用される。

自発的高速磁気再結合過程の三次元不安定性と太陽フレア、地球磁気圏問題への応用■研究背景

従来の愛媛大学鵜飼グループの研究により、従来の二次元 Petschek 型高速磁気再結合過程

が三次元的に不安定であることが示されてた。このことは、磁気圏尾部や一部の太陽フレアに見られるような一次元的電流層において、なぜ三次元的に局在化したプラズモイドが断続的に観測されるかについて、極めて自然で明快な一つの答えを与えている。つまり、一次元的な電流層において何らの顕著な外部駆動因子が無くても、電流層内のわずかな三次元摂動をトリガとして、三次元的な高速磁気再結合過程が自発的に生じ、それは間欠的かつランダムに維持される（図 3.34）。

第 3 章 研究成果

52

今回の学術創成研究により、太陽物理学研究者ならびに地球物理学研究者との協同研究を進めることができた。その結果として、本研究の太陽フレアおよび地球磁気圏尾部問題への応用例が示され、さらにどのような条件でこの三次元不安定性が現れるかがわかってきた。

図 3.34 三次元不安定化後のランダム高速磁気再結合過程。Y=0 の xz 面が電流層である。オレンジが再結合磁場強度の強いところをしめす。複数のオレンジ領域がいずれも z 電流（z）方向に強く局在化していることがわかる。

■研究成果（磁気再結合過程の三次元不安定性）

時間発展型差分法による三次元磁気流体力学（MHD）

シミュレーションにより高速磁気再結合過程の三次元不安定性を調べた。初期条件は一次元電流層とし、電流駆動型の異常抵抗を仮定して二次元高速磁気再結合過程が起こるように設定する。ただし、初期摂動
として電流方向（－Z 方向）に電気抵抗性ゆらぎを与え、高速磁気再結合過程の成長にともなう初期摂動の応答を調べる。この数値計算上の留意すべきポイントとしては、スロー衝撃波を数値的に安定化させる
ために加える人工粘性が磁気中性点（磁気拡散領域）にほとんど影響を与えないように配慮することである。
図 3.34 は二次元磁気再結合過程が三次元的に不安定化した後の様子を示す。この図の右側に描かれた多くの磁力線は Z 軸付近で生じた二次元磁気再結合過程により形成された二次元的な磁気ループを示している。オレンジの斑点状の領域はその後に間欠的かつランダムに生じた三次元高速磁気再結合過程により生じた再結合磁場強度の強い領域を示す。

3.3 分担者報告53

図 3.35 太陽フレアにともなう磁場ループ構造（TRACE EUV、April 2002）

図 3.36 （左）図 3.35 の中央部拡大（黒い筋模様が蛇行する下降流）と（右）数値シミュレーション
図 3.34 による磁気再結合過程による蛇行流の再現■研究成果（太陽フレアへの応用研究、京都大学柴田グループの協同研究）

図 3.35 は TRACE EUV による太陽フレア観測データである。これらの白く光る光球面上のアーケード磁場（ループ状）の構造の出

第 3 章 研究成果

54

現は上層大気中（視野の上外側）で高速磁気再結合過程が起こっていることを暗示しおり、しかも、高速磁気再結合過程が起こっていると思われる場所からは黒い筋模様の下降流が断続的に見える。図 3.36
（左）はその下降流の拡大写真であり、図 3.35 の中央部を拡大している。時系列解析により、これらの筋状に見える複数の下降流は同一枚の電流層面内を相互作用しながら流れていることがわかっている。つまり、これらが高速磁気再結合過程によるものだとすると、一次元的な単一枚の電流層においてフルに三次元的な高速磁気再結合過程が同時多発していることになる。
従来、このような一次元的電流層において高速磁気再結合過程がどのように三次元的に局在化して発生するのかについてよくわかっていなかったが、図 3.36（右）に示す我々の計算結果は（左）に見られるよ
うな複数の蛇行する下降流を再現することに成功している。我々の計算によると、フレアがおこる前の電流層内には顕著な二次元または三次元的な構造は必要ない。にもかかわらず、高速磁気再結合過程はわず
かな摂動（不均一性）により必然的に三次元的に起こり、しかも間欠的かつランダムに発展する。そして生成される複数の磁気再結合ジェットはその速度の違いにより複雑に相互作用しあうことで、互いの流れをそらし、図 3.36 に見られるような蛇行流になると考えることができる。

図 3.37 Ogino model （Global 3D MHD simulation of geomagnetoshpere）: （左）速度場、（右）温度分布を示す。いずれも左方が太陽側であり、原点に地球を配置し、下半分が電流層面内の分布である。
磁気圏尾部付近の温度分布に見られる放射状の赤い筋模様は電流方向に強く局在化した高速磁気再結合ジェットを示している。これも図 3.34 と同じく Petschek 型の高速磁気再結合過程になっている点

が三次元化（不安定性）に関して重要である。

■研究成果（地球磁気圏尾部への応用研究、名古屋大学荻野グループとの協同研究）

そもそも、一次元

電流層において強く三次元化した高速磁気再結合ジェットが生じていると考えられる例は太陽フレア以外にもある。例えば、地球磁気圏尾部では dawn-dusk 方向に広がる準一次元的な電流層が形成されているが、近年の THEMIS 衛星などの多点観測によると磁気再結合ジェットの規模は dawn-dusk サイズよりもはるかに小さく、つまり三次元的に強く局在化している。我々の上述の数値モデルはそのような場所へも適用できると考えられる。地球磁気圏尾部の磁気再結合過程に関する数値的研究はすでにいくつかあるが、荻野グループ（名古屋大）のグローバル MHD シミュレーションでは磁気圏尾部で我々が指摘しているような三次元で間欠的な高速磁気再結合ジェットが見られる（図 3.37）。図 3.34,3.36（右）に示した
我々の数値結果と図 3.37 はいくつかの違いがあるが、今までの調査により、高速磁気再結合過程の理論モデルとしてはいずれも Petschek 型であることが重要だと考えている。つまり、太陽風により駆動される磁気圏内部のグローバルな MHD 的脈動が、磁気圏尾部における高速磁気再結合過程に対する三次元摂3.3 分担者報告

55

動となっていることを暗示している。磁気圏のグローバルな MHD 的脈動については衛星観測とシミュ
レーションの両面から現在も研究を続けている。
■まとめ

本研究により、我々、愛媛大学グループが今まで推進してきた三次元高速磁気再結合過程のプラズマ理論研究の成果を、京都大学、名古屋大学との協同研究という形で、太陽物理学、および地球磁気圏物理学の重要な問題へ応用することができた。特に、太陽物理学（太陽フレア問題）への応用に関しては、すでにいくつかの論文として発表されており、それらの論文が出版される数ヶ月前から米国の複数のグループにおいてその論文の内容が話題になっていた。また、地球磁気圏物理学への応用に関しても、各種の国際会議や全米地球物理学会での発表などを通じてすでに公表を開始しており、論文として取りまとめているところである。
■公表状況
（論文）

• Shimizu, T., Kondoh. K., Shibata, K., & Ugai, M., “MHD Study for Three-dimensional Instability of
the Spontaneous Fast Magnetic Reconnection”, Phys. Plasmas, 16, 052903, 2009.
• Shimizu, T., Kondoh, K., & Ugai, M., “Three-dimensional Non-linear Instability of Spontaneous Fast
Magnetic Reconnection”, Earth Planets Space, 61, 569–572, 2009.
• Shimizu, T., Kondoh. K., Ugai,M., & Shibata,K., “MHD study of 3d fast magnetic reconnection forintermittent snake-like downflows in solar flares”, Astrophys.J., 707, 420–427, 2009.
（口頭）• Shimizu,T., AGU Fall Meeting, San Francisco USA, Dec. 2010.
• Shimizu,T. and Ogino,T., Hinode-3, Tokyo, Dec. 2009.
• 清水 徹、SGEPSS 秋講演会、金沢、11 月, 2009.
• 清水 徹、日本地球惑星科学連合合同大会、千葉、5 月, 2009.
• Shimizu,T., AGU Fall Meeting, San Francisco USA, Dec. 2009.
• Shimizu,T. et.al., COSPAR, Canada, July, 2008.

第 3 章 研究成果

56

3.4 任期付き研究員報告
3.4.1

宇宙天気モデリング（コード開発、コロナ質量放出、コロナ磁場）
執筆者：塩田 大幸

宇宙天気には、フレアやコロナ質量放（CME）に伴う高エネルギー粒子による被ばくや磁気嵐など、太陽から影響を直接受ける現象が多く、それらの発生メカニズムの理解は宇宙天気予報の基礎として極めて重要である。従来、太陽表面から地球軌道までは、太陽表面から惑星間空間ではスケールの違い広大であるため、太陽フレア、コロナ質量放出、太陽風など、それぞれの現象に応じて別々のスケールで空間を切り出し、研究がおこなわれてきた。しかしながら、太陽フレアから CME への発展、惑星間への伝
搬は、その広大なダイナミックレンジをまたぐ連続的な現象である。本学術創成研究では、太陽‐地球の宇宙空間を連続した一つのシステムとして再現し、そのメカニズムを理解することを目標としてきた。
平成 19 年度から太陽フレア–CME–磁気嵐の連続的な再現を目指す宇宙天気モデリング共同プロジェク
ト（Joint Project for Space Weather Modeling）が立ちあげられ、その中核として、スケールの異なるモデル間で結果を受け渡すことで連続的なモデリングを実現するための磁気流体（MHD）シミュレーション
コードパッケージの開発を行った。
このシミュレーションコードは、CME 前面の衝撃波を精度よく安定に解くために HLLD 近似 Riemann
解法（Miyoshi & Kusano 2005）を採用、また 2 つの球座標系を組み合わせた重合格子である Yin-Yang 格子（Kageyama & Sato 2004）を用いて極問題を回避している。MPI を用いた領域分割により高並列の大規模シミュレーションが可能な他、地球シミュレータ上で実効性能約 35% を示す高速なコードとなっている。さらに、座標系の異なる活動領域シミュレーション結果を初期条件として取り込み、外側のシミュ
レーションの初期・境界条件として受け渡しを可能にし、連続的なシミュレーションを実現した。また、
太陽観測で得られた太陽表面の詳細な磁場データを取り込み、超高次の球面調和関数展開によって、従来にない高解像度の三次元ポテンシャル磁場を初期・境界条件として利用可能となった。
このシミュレーションコードを利用し、CME 成長過程のシミュレーション（図 3.38、Shiota et al.,2010）、太陽風三次元シミュレーション（参照：西田原稿）、ひので観測データに基づいた太陽極域の三次元磁場モデル（図 3.39、Shiota et al., submitted to Proceedings of 3rd Hinode Science Meeting、Ito et al.

2010）などの研究に着手した。
CME が地球に到達したときに南向きの磁場を持っていると、磁気嵐など地球磁気圏に擾乱をもたらす。
そのため、CME 内部の磁場構造の予測は宇宙天気予報にとって重要な要素である。 CME は、太陽フレアの結果として形成されたフラックスロープ（捻れた磁束管）が惑星間空間へ放出される現象である。太陽から飛び出したフラックスロープは、惑星間に飛び出す過程で、その CME として放出されなくなる可能性もあり、また、回転など形状が大きく変わる可能性があることが分かった。その過程には、噴出するフラックスロープと周囲の磁場との相互作用が重要な要素であることが明らかになった。

CME 形成過程のシミュレーション結果のムービーは、PAONET 制作の小中学校教向け DVD「太陽のなぞに迫る」に提供されアウトリーチに貢献した。
太陽風は様々な宇宙天気現象の源となるものであるが、その加速過程やコロナプラズマの加熱過程は

3.4 任期付き研究員報告

図 3.38 CME 形成過程のシミュレーション。チューブは磁力線を示し、背景は速度の動径成分を示す。フラックスロープ前面に衝撃波が形成され、膨張しながら周囲の磁場とリコネクション（つなぎかえ）を起こしながら回転している。
（Shiota et al., 2010）57

第 3 章 研究成果

58

未だに解明されていない太陽物理学上の最大の謎である。太陽観測衛星「ひので」搭載の可視光望遠鏡（SOT）の高解像度のベクトル磁場観測により、高速太陽風の源と考えられる太陽極域コロナホール中に、。
従来では観測されていなかった磁場強度の小規模磁場構造の存在が明らかになった（Tsuneta et al 2008）
この極域磁場観測データを境界条件とした高解像度のポテンシャル磁場モデルを用いて、その上空の詳細な三次元コロナ磁場を再現した。その結果、図 3.39 のようにほとんどの極域の open field は、SOT で観測された強磁場パッチにつながっており、その磁場構造は太陽表面のごく近傍で水平方向に急激に広がる canopy 構造を持つことが確認された。さらにその磁場構造における Alfven 波伝搬についての考察を行ったところ、canopy 構造の縁に近づく程、Alfven 波が散逸されコロナの加熱が起こりやすい状況が自然に形成される可能性が示された。本研究の成果は、2009 年 12 月に東京で開かれた 3rd Hinode Science

Meeting で報告し、その Proceedings に投稿中である。また、3 月 9 日付の国立天文台記者発表の一部として公開され、図 3.39 は日経サイエンス 2010 年 5 月号に掲載された。

図 3.39 太陽極域の磁力線構造。太陽表面のカラーは「ひので」によって観測された磁場分布。（Shiota

et al., submitted）

3.4 任期付き研究員報告

59

3.4.2

太陽活動領域モデル
執筆者：井上 諭

太陽フレアやコロナ質量放出（CME）は、宇宙嵐を引き起こす根本的な要因であり、その発生過程やダ
イナミクスを理解する事は、宇宙天気予報を実現するためには必要不可欠である。これらのエネルギー源
は、太陽活動領域に蓄積された磁気エネルギーであり、太陽活動領域の磁場構造を理解する事は非常に重要となる。しかしながら、活動領域の磁場を記述する方程式が非線形方程式であり、解析的な解法が非常に困難となる。そこで、我々は太陽表面観測磁場データに基づいた境界値問題を解く事で 3 次元磁場構造を計算した。
図 3.40 は、2006 年 12 月 13 日に発生したフレアの 6 時間前に太陽観測衛星「ひので」が観測した光球
面磁場に基づいて計算された 3 次元磁場構造である。図 3.40 左は、光球面上の鉛直磁場成分に 3 次元の磁力線を上書きさせた結果であり、黒点間の磁気中性線上に沿って強くねじれた磁場構造が再現された。
「ひので」の X 線望遠鏡で観測された X 線の輝度分布で、図 3.40 左と同じ磁力線構造
また図 3.40 右は、を上書きさせた結果である。この結果から、X 線の輝度が強く分布している箇所に強くねじれた磁力線構造が再現されている事がわかる。

図 3.40 太陽観測衛星「ひので」により観測された光球面磁場より計算された 3 次元の磁場構造を表している。白線は磁力線を表しており、左図の背景は、光球面での鉛直方向の磁場成分の分布を表している。右図の背景は、X 線望遠鏡で観測された X 線の輝度分布を表している。

図 3.41（b）, （d） は計算された Force-Free α を磁力線に沿って積分した値を光球面にマッピングした
フレア前後の結果である。計算された領域は、図 3.41（a）, （b）の領域と同じである。色が濃く mapping
されている箇所に強いねじれを持つ磁力線が存在している事を意味している。これらの結果から、フレア
前にねじれが蓄積されていた場所、またフレアよってねじれの解放が生じた場所を特定できたと共に、その定量的な値の導出にも成功した。さらに、フレア前に蓄積されていたねじれはフレアにより全て解放されたわけではなく、その一部のねじれは活動領域中に残っている事も明らかにされた。図 3.41（c）, （f）
は、図 3.41（b）, （e）の結果にリボン状に磁力線を上書きした結果である。図 3.41（e）, （f） からフレ
ア後にも強いねじれが残っている領域があり、この領域にはねじれた open field （図 3.41（f）の灰色のリボン）が存在している事が明らかになった。この結果は、フレア前に蓄積されていたねじれが、磁気コネクションを介して解放された事を示唆している。

60

第 3 章 研究成果

図 3.41 （a）: フレア 6 時間前の光球面磁場の法線成分の分布で、黒が負極、白が正極を表している。

白線は磁気中性線。
（b）:Force-Free α を磁力線に沿って積分した値を光球面に mapping した結果。青（c）:磁力線をリ
く色のついた部分にねじれが蓄積されている事を意味している。領域は（a）と同じ。

（d）–（e）はフレアの 4 時間後の結果である。
ボン状に書かせた図を（b）の結果に上書きした結果。

3.5 若手支援共同研究者報告61

3.5 若手支援共同研究者報告
執筆担当
まとめ：磯部洋明（京都大学宇宙総合学研究ユニット・特定助教）
研究グループ 1：磯部洋明（京都大学宇宙総合学研究ユニット・特定助教）
研究グループ 2：片岡龍峰（東京工業大学・特任助教）
研究グループ 3：今田晋亮（宇宙航空研究開発機構・プロジェクト研究員）

1. 若手支援研究のまとめ

1.1 経緯本学術創成研究の特徴は、宇宙天気予報に直接的に関連するがこれまで別の学問分野として発展してきた太陽物理学と地球物理学の研究者が、密接な協力の下で研究を進める点にある。日本におけるこの分野の研究の裾野を拡げ、将来に渡って研究者層の厚みを増すためには、研究代表者、分担者のリーダーシッ
プによるプロジェクトの推進と同時に、若手研究者によるボトムアップ的な研究が重要な役割を果たす。
以上の考えから、自らの裁量で使える研究費を確保して、若手による自由な研究活動を支援して欲しいという要望が若手研究者から出され、それを受けて 2007 年度から 2009 年度の 3 年間、太陽物理分野と地球物理分野の若手研究者による共同研究を公募し、分担者会議で認定したものに対し、 1 グループあたり
年間 100 万円の研究費を共同研究グループの代表者の裁量で使えるように割り当てた。必要な経費は各分担者から拠出した。

1.2 研究グループの公募について
2007 年度の公募には 4 件の応募があり、このうち「太陽物理研究者と地球物理研究者の共同研究」という用件を満たしていなかった 2 件をのぞく 2 件（研究グループ 1、研究グループ 2）が採択された。2008
年度の公募では、2007 年度に採択された 2 件の継続と、新規の 1 件（研究課題 3）の計 3 件の応募があり、審査の結果全て採択された。2009 年度は本学術創成研究の最終年度であることもあり、新規課題の公募は行わず、審査を経て 2008 年度からの 3 件を全て継続とした。各研究グループには毎年度末に分担者会議における報告を課した。
採択された研究グループは以下である。
研究グループ 1：太陽・磁気圏・惑星館空間における磁気リコネクションと電子加速の比較研究（代表：磯部洋明、2007–2009 年度）
研究グループ 2：タイトル未記入（代表：片岡龍峰、2007–2009 年度）
研究グループ 3：太陽と地球磁気圏におけるイオン加速・加熱機構の比較研究（代表：渡邉恭子、2008–2009年度）

1.3 若手支援全体としての成果
個々の研究グループによる研究成果は後述し、ここでは若手支援研究による分野全体に対する成果を述べる。「太陽分野と地球分野の共同研究」という条件を課したことが功を奏し、太陽観測と地球近傍の観測つなぐ、或いは太陽と地球近傍での共通の物理過程を比較するような研究の提案が集まった。直接の研第 3 章 研究成果

62

究成果以外に特筆すべきは、各グループでの共同研究及び 3 グループ合同の研究会等を通して、太陽分野と地球分野の若手研究者の人的な交流が進んだことである。太陽物理と地球物理の双方に理解がある若手研究者のネットワークができたことは、将来の宇宙天気研究にとって貴重な財産となる。なお若手支援研究の参加メンバーのうち、2 名が常勤の研究職につき（磯部洋明・2008 年度京都大特定助教、片岡龍峰・2009 年度東工大特任助教）、2 名が博士号取得した（簑島敬・2007 年度東京大、松本琢磨・2009 年度京都大）。

2. 各グループ報告
研究グループ 1: 太陽・磁気圏・惑星館空間における磁気リコネクションと電子加速の比較研究
グループメンバー:
磯部洋明（京都大学宇宙総合学研究ユニット・特定助教）
今田晋亮（JAXA プロジェクト研究員）
岡光夫（カリフォルニア大学バークリー校研究員）
渡邉恭子（JAXA プロジェクト研究員）
磁気リコネクションと高エネルギー粒子の加速は、太陽コロナから地球磁気圏まで宇宙天気現象の様々な場面で重要な役割を果たすプラズマ素過程である。太陽コロナ、地球磁気圏、惑星館空間プラズマは、
磁場強度やプラズマ密度などの物理量が異なるため、比較研究によりこれら共通の素過程の物理に新しい知見をもたらす可能性がある。この比較物理学的アプローチを磁気リコネクションに伴う電子加速に応用するのが本研究の目的である。
本研究では、まず太陽活動領域（フレア）、太陽静穏領域（巨大アーケード形成）、磁気圏尾部（サブストーム）、そして太陽風中の磁気リコネクション現象において、観測から得られている典型的な物理量を表に書き出して、何が共通で何が異なっているかを洗い出すことから始めた。太陽活動領域と磁気圏尾部
では、磁気リコネクションに伴って非熱的粒子が観測されており、エネルギー（>10 keV）、スペクトルとも似通っている。一方興味深いことに、Phan らによって最近発表された太陽風中での磁気リコネクショ
ンでは、ペチェック型の速い磁気リコネクションが起きているらしいにも関わらず、非熱粒子が観測されていない。また太陽静穏コロナの巨大アーケード形成現象に置いては、物理過程がフレアと共通であり、解放される全エネルギーも太陽フレアと同程度であるにも関わらず、非熱的粒子の証拠である硬 X 線やガンマ線が観測されていない。速い磁気リコネクションが起きているにも関わらず、非熱的粒子の有無の違いを生むものは何であろうか？
最も単純そうな答えは、磁場の強さ、リコネクションに伴う電場の強さ、電場の強さに現象のサイズをかけたもの（電位差）である。しかしこれらのパラメータは強いものから順に活動領域（100 G, 100 V/m,

1010 V）、静穏領域（10 G, 10 V/m, 109 V）、磁気圏尾部（3 × 10−4 G, 10−2 V/m, 106 V）、太陽風（10−4 G,
10−5 V/m, 105 V）となり、磁気圏では非熱粒子があるのに静穏領域はないという事実を説明できない。粒子加速に関係しそうなパラメータのうち、磁気圏尾部が静穏領域より強くなるパラメータは、アルフベン
速度（サイクロトロン振動数とプラズマ振動数の比）、そして電場 × ジャイロ半径であることが分かった。これらの事実が加速の理論に照らしてどういう意味を持つのかを、粒子シミュレー（Isobe et al. in prep）
ションにより調べる研究も進めつつある（Oka et al. 2008, Oka et al. in prep）。

3.5 若手支援共同研究者報告

63

論文リスト

• Isobe H., M. Kubo, Minoshima, T., et al.; “Flare Ribbons Observed with G-band and FeI 6302 Å
Filters of the Solar Optical Telescope on Board Hinode”, PASJ, (2007), 59, 807–813• Tripathi, D. Isobe H., Jain, R.; “Large Amplitude Oscillations in Prominences”, Space Sci. Rev. (2009)
doi:10.1007/s11214-009-9583-9• Oka M., Fujimoto M., Nakamura, T.K.M., Shinohara I., Nishikawa, K.-I., Phys. Rev. Lett. (2008),
101, 205004• Isobe, H. Proctor, M. R. E., Weiss, N. O. “Convection-Driven Emergence of Small Scale Magnetic
Fields and Their Role in Coronal Heating and Solar Wind Acceleration”, ApJ (2008)• Isobe H., Imada S., Oka, M. and Watanabe, K.; “Comparative study of electron acceleration during
magnetic reconnection in solar, magnetosperic and interplanetary plasmas” in prep.

研究グループ 2: 片岡班
グループメンバー:
片岡龍峰（東工大）
三好由純（名大）塩田大幸（名大）山本哲也（名大）井上諭（情通機構）
森田諭（京大）伊藤弘晃（名大）松本琢磨（京大）
本研究の目的は、太陽・太陽風のような MHD スケールの観測データから、太陽高エネルギー粒子（SEP）や放射線帯などの高エネルギー粒子現象を予測することにある。より具体的には、静止軌道を周回する GOES 衛星によって観測される MeV 陽子や MeV 電子の異常増加を予測するために必要な太陽風構造の規則性などによる経験則や、流体と粒子を結合する新しいモデリング手法の基礎的な開発を行うことが、本研究の目的である。従来、放射線帯外帯電子フラックスの予測には太陽風スピードが最重要パラメタであり、他の太陽風パラメタの重要性は不明とされてきたが、 Miyoshi and Katoka （2008 JGR）は、
太陽風の南北磁場によって放射線帯外帯 MeV 電子がコントロールされていることを明らかにした。これは、外帯 MeV 電子のソースであるプラズマシートからの数 10 keV 電子の注入が南北磁場でコントロール
されているためであると考えられる。一方、Kataoka and Miyoshi （2008 GRL; 2008 AnGeo）は、太陽風
密度が極端に低い状況で静止軌道における MeV 電子の異常増加が発生しやすいことを明らかにした。これは、磁気圏が通常より巨大になるため、磁気圏境界と関連する外帯電子のロスが減るためであると考えられる。また、長期的には、Miyoshi and Kataoka （2010 JASTP）でまとめられているように、共回転相
互作用領域（CIR）やコロナ質量放出（CME）の大規模構造と地球の位置関係によって外帯 MeV 電子の変動パターンがコントロールされていることも明らかになった。以上から、太陽風の大規模構造と地球に

第 3 章 研究成果

64

おける太陽風パラメタを観測データに忠実に再現することは放射線帯電子の予測に必要不可欠であることがわかり、我々は太陽風と CME のモデリングに取り組んだ。Kataoka et al. （2009 JGR）は、磁場を伴う
コロナ質量放出の磁気流体モデリングに成功し、地球における太陽風パラメタを定量的に予測する手法を開発した。Yamamoto et al. （2010 ApJ）は、Kataoka et al. （2009 JGR）で用いたようなスフェロマック
磁場を持つ CME は、従来のフラックスロープ磁場よりも現実的である可能性を示唆している。 Shiota etal. （2010 in prep）は、Kataoka et al. （2009 JGR）で得られる惑星間空間での衝撃波パラメタを用いて、第一原理的に地球で観測される SEP フラックスを予測する新しいシミュレーションを適用し、惑星間衝撃波と共に観測される MeV 陽子が、熱的な太陽風から発生した非熱的成分であることを提案した。この新手法は従来の DSA 理論よりも数段フレキシブルであり、衝撃波角の依存性が出るため、今後、動的な

MHD コロナモデルと組み合わせることによって GeV 陽子の予測への重要な貢献も期待できる。これに合わせ、SEP スペクトルの統計解析や GLE 時の Moreton 波の解析などによる観測的検証も行っている。
論文リスト（査読中・提出予定を含む）
太陽・太陽風・SEP（4 編）• “Is the polar region of the Sun diﬀerent from the quiet region of the Sun?”, ITO et al. (2010 ApJ)
• “Three-dimensional magnetohydrodynamic (MHD) modeling of the solar wind structures associatedwith 13 December 2006 coronal mass ejection”, Kataoka et al. (2009 JGR)
• “Helical lengths of magnetic clouds from the magnetic flux conservation”, Yamamoto, Kataoka andInoue (2010 ApJ)
• “First principle modeling of energetic storm particles”, Shiota, Kataoka, Sugiyama, and Kusano (2010in prep)
放射線帯（5 編）• “Flux enhancement of the outer radiation belt electrons associated with stream interaction regions”,
Miyoshi and Kataoka (2008 JGR)
• “Magnetosphere inflation during the recovery phase of geomagnetic storms as an excellent magnetic
confinement of killer electrons”, Kataoka and Miyoshi (2008 GRL)
• “Average profiles of the solar wind and outer radiation belt during the extreme flux enhancement ofrelativistic electrons at geosynchronous orbit”, Kataoka and Miyoshi (2008 AnGeo)• “Solar cycle variations of outer radiation belt and solar wind structures”, Miyoshi and Kataoka (2010submitted to JASTP)• “Why are relativistic electrons persistently quiet at geosynchronous orbit in 2009?”, Kataoka andMiyoshi (2010 submitted to Space Weather)

3.5 若手支援共同研究者報告65

研究グループ 3: 太陽と地球磁気圏におけるイオン加速・加熱機構の比較研究
グループメンバー:
渡邉 恭子* （宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究本部・プロジェクト研究員）
平井 真理子（東京大学大学院理学系研究科・地球惑星科学専攻・学術振興会特別研究員 DC1）
簑島 敬 （名古屋大学太陽地球環境研究所・総合解析部門・GEMSIS 研究員）
今田 晋亮 + （国立天文台・ひので科学プロジェクト・プロジェクト研究員）* 研究代表者+

代表代理

1. 研究背景と目的
国際宇宙ステーションの建設が着々と進んでいる今、宇宙空間は人類の活躍の場の一つとなっている。
しかし、その宇宙空間では高エネルギープラズマが宇宙飛行士の被爆や衛星通信に被害をもたらすなど深刻な問題が発生している。特に被爆の元となっているのは高エネルギー中性子であり、その中性子はイオンが加速された結果発生したものである。したがって、イオン加速機構についての基礎物理を研究することは宇宙天気分野において最も重要な研究課題の一つである。太陽における加速イオンの観測からは、加速イオンの空間分布やフラックスの時間変化は得られているが、スペクトルの時間変動は得られていない。一方、地球磁気圏では in situ 観測により加速イオンのスペクトルは得られているが、空間情報と時間
情報の分離ができていない。これら双方の物理量を包括的に用い比較するという初めての試みを行うこと
で、太陽と地球磁気圏におけるイオン加速機構の理解が進むと考えている。

2. 研究成果
1）イオン加熱と粒子加速について
粒子加速は必ず加熱を伴う現象であるので、粒子加速を理解するためには、まず加熱をよく理解しなくてはならない。そこで、まずイオン加速とイオン加熱の関係について地球磁気圏と太陽コロナでの比較研究を行った。これまで太陽コロナでは、イオン温度は観測できないため議論されてこなかった。そこで、2 種類の質量が違うイオンからの輝線を用いてイオン温度を計測するという新しい解析方法を提案し、実際にひので EIS の観測に適用し、まず準備段階として太陽コロナ活動領域のイオン温度を求める事に成功した。この結果は Imada et al. 2009 ApJL にて報告した。不運にも、この数年大規模なフレアが起こっていないため、現時点でこの新しい手法を本題である太陽フレアに適用する事はできていないが、これから迎える太陽活動極大期に実力を発揮するものと期待している。地球磁気圏でのイオン加速と加熱の関係については GEOTAIL 衛星の in-situ 観測を用いて、磁気リコネクション領域を通過したイベントをピックアップし議論した。まだ議論の余地は残されているが、加熱と加速にそれほど明確な関係があるわけではない事が分かった。

2）リコネクションレートと粒子加速について
リコネクションレートは磁気リコネクションによって解放されるエネルギーのレートに相当するものであり、この値が高い時には激しい粒子加速が起こる事が期待される。そこで太陽フレアについては、
ニュートロンモニターの結果を使い、加速粒子のベキ指数及び最高到達エネルギーを求めた。リコネク
ションレートは古典的な方法（磁場: SOHO/MDI、フレアリボン運動: TRACE）で求めた。その結果 3 つのイベントについて、リコネクションレートと加速粒子のベキ指数及び最高到達エネルギーの関係を求め

第 3 章 研究成果

66る事に成功した（表 1）。リコネクションレートが高いイベントはベキ指数も小さく最高到達エネルギーが高い事が分かった。地球磁気圏のイオン加速とリコネクションレートの関係については、1）と同じく

GEOTAIL 衛星の観測を用いた結果、地球磁気圏でもリコネクションレートとイオンのベキ指数に非常に良い相関がある事がわかった。

3）地球磁気圏と太陽コロナでのイオン加速の共通点及び相違点
地球及び太陽の共通点として、イオン加速（ベキ指数）はリコネクションレートと良い相関がある事が挙げられる。さらに驚くべきことは、リコネクションレートを横軸に、ベキ指数を縦軸に取ると、両者がほぼ同じ直線上に乗ることである。この結果は、地球磁気圏と太陽コロナ程度の違いでは、磁気リコネク
ションの粒子加速プロセスに違いは無く、リコネクションレートでイオン加速効率がコントロールされることを示唆している。次に相違点として、加速イオンの最高到達エネルギーが両者で異なる事があげられる。これは、電場 × 距離で決まるポテンシャルの違い（太陽コロナの磁気リコネクションで ∼ 1011 eV、地球磁気圏で ∼ 105 eV）によるものと推測されるが、実際に今回求めた最高到達エネルギーを両者で比較すると、太陽では ∼ 109 eV、地球では ∼ 106 eV と違いは 3 桁程度であった。太陽ではポテンシャルの

1% 程度しか加速されていないのに対し、地球磁気圏はポテンシャルの 10 倍まで加速されている事が初めて分かった。つまり地球磁気圏では太陽に比べて非常に効率よくイオンを加速している。これまで提唱されてきた加速機構モデルでは、これらの共通点と相違点を矛盾無く説明する事はできない。今回得られた研究結果は、磁気リコネクションにおけるイオン加速に大きな問題を投げかける結果となった。

図 3.42 ニュートロンモニターによる高エネルギーイオン観測結果と磁気リコネクション電場及び予想される最高到達エネルギー

論文リスト• Imada S. ; Hara, H.; Watanabe, T. “Ion Temperature and Non-thermal Velocity in a Solar Active
Region: Using Emission Lines of Diﬀerent Atomic Species”, The Astrophysical Journal, Vol. 705,
Issue 2, L208–212, 2009
• Imada, S.; Hoshino, M.; and Mukai T. “The dawn-dusk asymmetry of energetic electron in the Earth’s
magnetotail: Observation and transport models”, Journal of Geophysical Research, Vol. 113, Issue
A11, pp A11201, 2008
• Imada S. ; Hara, H.; Watanabe, T. ; Asai, A.; Minoshima, T.; Harra, L. K.; and Mariska, J. T. “NonGaussian Line Profiles in a Large Solar Flare Observed on 2006 December 13”, The Astrophysical3.5 若手支援共同研究者報告67

Journal, Vol. 679, Issue 2, L155–159, 2008
• Imada, S.; Hara, H.; Watanabe, T.; Kamio, S.; Asai, A.; Matsuzaki, K.; Harra, L. K.; and Mariska,
J. T. “Discovery of a Temperature-Dependent Upflow in the Plage Region During a Gradual Phase of
the X-Class Flare”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol.59, No.s3, pp. S793–799,
2007• Imada, S.; Nakamura, R.; Daly, P. W.; Hoshino, M.; Baumjohann, W.; Mühlbachler, S.; Balogh,A.; and Rème, H. “Energetic electron acceleration in the downstream reconnection outflow region”,
Journal of Geophysical Research, Vol. 112, Issue A3, pp A03202, 2007
• Jin M.; Ding M.D.; Chen P.F.; Fang C.; and Imada S. “Coronal Mass Ejection Induced Outflows
Observed with Hinode/EIS”, The Astrophysical Journal, Volume 702, Issue 1, pp. 27–38, 2009
• Williams D.R.; Harra L.K.; Brooks D.H.; Imada S.; and Hansteen V.H. “Evidence from the ExtremeUltraviolet Imaging Spectrometer for Axial Filament Rotation before a Large Flare”, Publications of
the Astronomical Society of Japan, Vol.61, No.3, pp. 493–497, 2009
• Banerjee D.; Teriaca L.; Gupta G.R.; Imada S.; Stenborg G.; and Solanki S.K. “Propagating waves inpolar coronal holes as seen by SUMER & EIS”, Astronomy and Astrophysics, Volume 499, Issue 3,
pp. L29–L32, 2009
• Asai A.; Hara H.; Watanabe T.; Imada S.; Sakao T.; Narukage N.; Culhane J. L.; and Doschek G. A.
“Strongly Blueshifted Phenomena Observed with Hinode/EIS in the 2006 December 13 Solar Flare”,
The Astrophysical Journal, Volume 685, Issue 1, pp. 622–628, 2008
• Harra, L. K.; Sakao, T.; Mandrini, C. H.; Hara, H.; Imada, S.; Young, P. R.; van Driel-Gesztelyi, L.;
and Baker, D. “Outflows at the Edges of Active Regions: Contribution to Solar Wind Formation?”,The Astrophysical Journal, Vol. 676, Issue 2, pp L147–L150, 2008
• Chen, L.-J.; Bhattacharjee, A.; Puhl-Quinn, P. A.; Yang, H.; Bessho, N.; Imada, S.; Muhlbachler, S.;
Daly, P. W.; Lefebvre, B.; Khotyaintsev, Y.; Vaivads, A.; Fazakerley, A.; and Georgescu, E. “Observation of energetic electrons within magnetic islands”, Nature Physics, Vol. 4, Issue 1, 19–23, 2008
• Harra, L. K.; Hara, H.; Imada, S.; Young, P. R.; Williams, D. R.; Sterling, A. C.; Korendyke, C.;
and Attrill, G. D. R. “Coronal Dimming Observed with Hinode: Outflows Related to a Coronal Mass
Ejection”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol.59, No.s3, pp. S801–S806, 2007
• Minoshima T.; Imada S.; Morimoto T.; Kawate T.; Koshiishi H.; Kubo M.; Inoue S.; Isobe H.; MasudaS.; and Yokoyama T. “Multiwavelength Observation of Electron Acceleration in the 2006 December
13 Flare”, The Astrophysical Journal, Volume 697, Issue 1, pp. 843–849, 2009
• Minoshima T., T. Yokoyama; “Numerical Study of a Propagating Nonthermal Microwave Feature in a
Solar Flare Loop”, Astrophys. J., (2008), 686, 701–708• Minoshima T., T. Yokoyama, N. Mitani; “Comparative Analysis of Nonthermal Emissions and Electron Transport in a Solar Flare”, Astrophys. J., (2008), 673, 598–610

第 3 章 研究成果

68

3.6 関連報告
3.6.1

宇宙天気図

執筆者：家田 章正
宇宙天気図（極域電離圏の電場・電流の図）の作成には、入力として、電離圏の電気伝導度と、地上磁場データが必要である。地上磁場データは、電離圏での等価電流に変換して用いる。本年度は、地上磁場データから等価電流を求める方法を改良した。特に、これまで伝統的に使用されていた地上磁場データの水平成分に加えて、鉛直成分を追加することにより改良した。また、球関数展開の次数は、これまで伝統
的に 34 に固定されていたが、より高次での計算を行った。図は左から、用いた地上磁場観測所の配置、伝統的な方法で計算した沿磁力線電流、改良した方法で計算した沿磁力線電流、である。これらの改良によって、局在した電流をより表現できるようになった。特に、右図に示したように、オーロラ爆発領域の極側で予想される、R0（Region 0）電流が再現された。

図 3.43 図 a: 地上磁場観測所。ベクタは、等価電流のプロキシであり、球関数展開を用いないで求めた。 図 b: 伝統的な手法（地磁気の水平成分のみ）かつ、伝統的な次数（34）の球関数展開で求めた沿
磁力線電流。 図 c: 改良した手法（地磁気の水平・鉛直成分を用いる）かつ、高次（60）の球関数展開
で求めた沿磁力線電流。

3.6 関連報告

69

3.6.2

フレアとサブストームの比較考察
執筆者：家田 章正

太陽フレアと地球サブストームの観測的相違を、地球電離圏に重点を置いて考察する。フレア・サブ
ストームは両現象とも、磁気リコネクション（コロナ・磁気圏近尾部）と、光学的な爆発（彩層・電離圏 E 層）の結合した過程である。このうち、リコネクション現象が類似していることは、Terasawa et al.
（ASR, 537, 2000）で述べられている。一方、光学的な爆発については、相違がほとんど分かっていない。
電離圏の観測からは、光学的爆発がリコネクションの単なる投影ではないように思われる。本稿では、電場投影と電流系を議論したあと、その他の特徴も含めて、リコネクション領域・光学爆発領域に分けたサ
マリー表を示す。
地球での電場投影と沿磁力線電流
地球では、磁気圏の電場が、どのように電離圏に投影されるかを理解することが重要である。電場の投影は、磁力線に沿った電流（field-aligned current, FAC）により支配される。静穏時には、電場の投影はほぼ完全であると考えられている。サブストーム時には、電場は完全には投影されず、磁力線に沿った電場が生成され、その電場により加速された電子によってオーロラが増光すると思われるが、統一的な描像は確立されていない。従って、地球では FAC の空間時間変化を調べることが、リコネクションと光学爆発を統一的に理解するために必要である。具体的な問題点は例えば、リコネクション電場が、オーロラ爆発のどの部分に投影されているか不明なことである。また、リコネクション電場は西向きであるが、電離圏の電場は主として南向きである、などの基本的な矛盾が解明されていない。
太陽での電場投影と沿磁力線電流
一方、太陽では、電流系に関する議論がなされているのか不明である。彩層でのリボンフレア近辺の電流系・電場・電気伝導度はどのように考えられており、リコネクション電場は、フレアのどの部分に接続しているのか知りたいところである。リコネクション領域と光学爆発領域の結合について、太陽と地球で相違があるならば、それは、リコネクションで加速された高エネルギー粒子が、太陽では直接彩層に突入し得ることに対して、地球では磁場のミラーフォースによって反射してしまうことが挙げられる。この場合、太陽では FAC が流れやすく、電場は容易に投影されることを意味する。しかし、リボンフレアの

outward expansion 速度を用いたリコネクション電場の推定では、彩層での電場は無いと暗に仮定されている、つまり、電場は投影されていないと考えられており、電場の投影がどう考えられているのか不明である。なお、地球ではオーロラ爆発の poleward expansion 速度は、リコネクション電場と直接関係が無いと考えられる。これは、リコネクションがほぼ定常状態になれば、リコネクション領域は拡大しないのにリコネクション電場は存在することを考えれば明らかである。

第 3 章 研究成果

70

リコネクション領域
太陽（コロナ）

地球（磁気圏近尾部）

リコネクション inflow?

yes

リコネクション outflow

plasmoid は yes。counter-plasmoid は yes。counter-flow は△。

flow?
リコネクション電場?

西向き。

リコネクションの経度?

premidnight（真夜中よりも西）。

リコネクションの緯度?

オーロラ爆発のオンセットよりも高緯度とされることが多い。

比熱的粒子

yes

yes

光学爆発領域
太陽（彩層、リボンフレア） 地球（電離圏 E 層、オーロラ爆発）
電場の投影

?

静穏時: yes。サブストーム時: 破れる。

電場?

南向き。西向き成分の報告もある。

電気伝導度

?

電場方向（Pedersen）より、−E×B 方向（Hall）が卓越。

水平電流

?

westward electrojet

沿磁力線電流（FAC）?

経度方向ループ（current wedge）か緯度方向ループ（meridian loop）か不明。

沿磁力線電場?

inverted V。オーロラ電子を加速。

電場?

南向き。西向き成分の報告もある。

電気伝導度

?

電場方向（Pedersen）よりも −E×B 方向（Hall）が卓越。

オンセット前の光学観測?

auroral oval / quiet time arc

オンセット後の光学観測

Hα ribbon。bulge（ふくらauroral bulge

み）?
オンセットの経度?

premidnight（真夜中より西）極方向への光学的な動き

outward expansion

poleward expansion

西向きへの光学的な動き?

westward traveling surge

3.6 関連報告

71

3.6.3

2006 年 12 月 13 日に起きた巨大フレアの観測の概要
執筆者：浅井 歩

2006 年 12 月 13 日世界時 02:14 に発生した X3.4 クラスの太陽フレアは、「ひので」衛星が観測したフレアの中で最大級のものである。また、その後に太陽活動が極小期に突入しフレアの発生が極端に少なくなったことも重なり、フレア研究にとって極めて重要なイベントとなっている。これまで精力的に研究されており、すでに出版された学術論文は 2010 年 1 月現在で 36 篇（添付資料 1 参照）にものぼる。ここではそれらをレビューするとともに、このフレアの概要をまとめる。

図 3.44 活動領域 NOAA 10930 の成長。左から「ひので」で撮影された、白色光、磁場画像、Ca II 線での画像。右はこの活動領域の概念図。
（Kubo et al. 2007 より）

このフレアを発生させた活動領域は NOAA 10930 である。図 3.44 の可視画像（左）と磁場画像（中）を見比べると、この活動領域では正負の黒点暗部の対が一つの半暗部を共有するように形成されている。
このような活動領域は、「デルタ型黒点」と呼ばれ、非常に複雑で入り組んだ磁場構造を示すことが多い。
また、X クラスなどの巨大フレアは、このデルタ型黒点で発生しやすいことも知られている。 Kubo et al.
（2007）によると、対となる黒点の間にさらに複数回浮上磁場が起こり、南側の負極黒点の反時計回りの回転に引きずられるように浮上磁場（EFR）が引き伸ばされている（図 3.44）ことが「ひので」SOT のデータからわかった。このため、フレア発生直前には、正負の磁場領域が幾重にも繰り返されるような、非常に複雑な構造が形成されていた。いたるところで磁場極性が反転しており、そこでは電流シートが形成され、（弱い）Ca II 線増光などエネルギー解放現象を繰り返していたことも確認されている。「ひので」SOT により詳細な磁場観測データが連続的に得られるようになったことで、長時間にわたる活動領域の成長と、それに伴う磁気エネルギーの蓄積過程を調べることが可能となり、黒点の回転によるシアーや第 3 章 研究成果

72

複数の EFR などにより、複雑な構造へと発展していった様子が複数の論文で定量的にも議論されている（Gosain et al. 2009, Jing et al. 2008, Magara & Tsuneta 2008, Wang et al. 2008 など）。また、理論に基づ
く、コロナ磁場推定も盛んに行われている（Guo et al. 2008, Schrijver et al. 2008）。
次に、フレアの特徴について述べよう。フレアは典型的な two-ribbon 構造を示し、2 筋の明るい領域（フレアリボン）が東西方向に平行に現れた（図 3.45）。またフレアに先立って形成された Ha lpha 線フィラメントや軟 X 線シグモイド状磁気ループが、フレアに伴い噴出される様子も観測されている（Asai etal. 2008 など）。フレアリボンの時間発展（Jing et al. 2008）やこれらの噴出現象は、磁気リコネクション
モデルの枠組みで説明可能であることが確認されている。また、Williams et al. （2009）によると、噴出前のプラズモイドが回転運動しているたことも「ひので」EIS の分光データから報告されている。フレアを開始させるきっかけとなった現象については、まだ明確にはわかっていないが、上にあげた複数の EFR
により、彩層など低層の大気でまず磁気リコネクションが発生したことによると考えられる。

図 3.45 「ひので」SOT が撮影した Ca II 線でのフレアリボンの様子。

加えてこのフレアでは、軟 X 線画像で衝撃波らしき現象が「ひので」XRT で観測されている。図 3.46
左は XRT によるフレアの時間発展であるが、上段では軟 X 線プラズモイドの噴出（矢印）が、直ちに軟X 線 MHD 衝撃波現象（実線）が続いて観測されていることを示している。XRT 画像から求まる平面内「ひので」EISの速度は、プラズモイドで約 100 km/s、衝撃波で約 700 km/s であった。一方図 3.46 右は、によるプラズモイド噴出現象（上）と衝撃波現象（下）の Fe XV 輝線のスペクトルの様子を示している。
どちらも青方偏移を示しており（それぞれ 150 km/s と 100 km/s のドップラー速度に相当; 図中の矢印で示す）、われわれに向かって飛来していることが確認できる。一方、衝撃波でのスペクトル形状は、通常のプラズマ流で見られるスペクトルとは大きく異なる非常に広がったものになっている。これはある速度を持ったプラズマの流れではなく、例えば膨張する球殻状の構造であれば説明が付く。ショック条件など詳細な解析は準備中（Narukage et al. 2010, in prep）であるが、この現象が EIS により世界で初めて

MHD 衝撃波の分光観測に成功した例であることは間違いない。

3.6 関連報告73

図 3.46 （左）「ひので」XRT による、軟 X 線画像でのフレアの時間発展。上段はプラズモイド噴出が、下段では軟 X 線衝撃波が見られる。
（右）「ひので」EIS による、これらの現象（上; プラズモイド

噴出、下; X 線衝撃波）の Fe XV 輝線スペクトル。右側が長波長。矢印は青方偏移成分を指している。

（Asai et al. 2008 より改編）

このような衝撃波や噴出現象は、もちろん宇宙天気研究の観点から非常に重要である。惑星間空間の擾乱源となり、地球へも多大な影響を及ぼすからである。図 3.47 は SOHO 衛星 LASCO 観測装置による、コロナ質量放出現象（CME）の様子を示す。特に右の C3 画像では、このフレアの衝撃波で加速された太陽高エネルギー粒子（SEP）が観測装置に衝突することで生じる、白い線状のノイズが見られる。Abbasi

et al. （2008）、Liu et al. （2008）、Vashenyuk et al. （2008）のように、SEP に関する論文も数多く出版されている。

図 3.47 2006 年 12 月 13 日に発生した CME（SOHO 衛星/LASCO 望遠鏡による）。画面中、白っぽく見えるのが CME。

以上のように、非常に複雑でバラエティに富んだ様子を示すフレアであるが、それだけにとても興味深い。また、地球への影響も大きかったため、宇宙天気研究においての注目度も極めて高い。これらの現象を総合的に説明付ける理論構築が進んでいるが、観測面からも、いつどこでどのようなエネルギー解放現
象が起きているのか、より一層の詳細なデータ解析が要求されている。

74■資料 1—2006 年 12 月 13 日についての学術論文の一覧（アルファベット順）

Abbasi, R., et al. 2008, ApJ, 689, L65–L68
Abramenko, V., Yurchyshyn, V., Wang, H. 2008, ApJ, 681, 1669–1676
Afraimovich, E. L., et al. 2008, J. Atmo. Sol.-Terr. Phys., 70, 1985–1994
Asai, A., et al. 2008, ApJ, 685, 622–628
Chen, B., and Yan, Y. 2008, ApJ, 689, 1412–1420
Fischbach, E., et al. 2009, SSR, 145, 285–335
Gosain, S., et al. 2009, ApJ, 706, L240–L245
Guo, Y., et al. 2008, ApJ, 679, 1629–1635
Harra, L. K., et al. 2009, ApJ, 691, L99–L102
Imada, S., et al. 2007, PASJ, 59, S793–S799
Imada, S., et al. 2008, ApJ, 679: L155–L159
Isobe, H., et al. 2007, PASJ, 59, S807–S813
Jenkins, J. H., and Fischbach, E. 2009, Astroparticle Phys., 31, 407–411
Jin, M., et al. 2009, ApJ, 702, 27–38
Jing, J., et al. 2008, ApJ, 676, L81–L84
Jing, J., Chae, J., and Wang, H. 2008, ApJ, 672, L73–L76
Kosovichev, A. G., and Sekii, T. 2007, ApJ, 670, L147–L149
Kubo, M. et al. 2007, PASJ, 59, S779–S784
Li, C., et al. 2009, A& A, 503, 1013–1021
Liu, Y., et al. 2008, ApJ, 689, 563–571
Magara, T., and Tsuneta, S. 2008, PASJ, 60, 1181–1189
Minoshima, T., et al. 2009, ApJ, 697, 843–849
Ning, Z. 2008, Sol. Phys., 247, 53–62
Schrijver, C. J., et al. 2008, ApJ, 675, 1637–1644
Struminsky, A. B., and Zimovets, I. V. 2008, Astro. Lett., 34, 704–712
Su, Y., et al. 2007, PASJ, 59, S785–S791
Tan, B., et al. 2007, ApJ, 671, 964–972
Tan, C., et al. 2009, ApJ, 690, 1820–1828
Vashenyuk, E. V., et al., 2008, Geomagnetism and Aeronomy, 48, 149–153
Wang, H., et al. 2008, ApJ, 687, 658–667
Wang, S. J., et al. 2008, Sol. Phys., 253, 133–141
Williams, R. D., et al. 2009, PASJ, 61, 493–497
Yan, Y., et al. 2007, PASJ, 59, S815–S821
Zhang, J., Li, L., and Song, Q. 2007, ApJ, 662, L35–L38
Zhang, Y., Tan, B., and Yan, Y. 2008, ApJ, 682, L133–L136
Zimovets I. Gros, V. M., Struminsky, A. B. 2009, Adv. Space Res., 43, 680–686
以上、36 篇（2010 年 1 月現在）

第 3 章 研究成果

3.6 関連報告75■資料 2—2006 年 12 月 13 日についての学術論文の一覧（現象別）
現象

著者、発行年

Remarks

Energy build up

Abramenko+2008
Magara+2008
Zhang+2008

intermittency
magnetic helicity
magnetic helicity

Coronal field modelingGuo+2008
Schrijver+2008

NLFFF, SOT-SP
NLFFF, SOT-SP

Magnetic field structure

Jin+2008
Kubo+2007
Tan+2009
Wang+2008
Zhang+2007
Gosain+2009
Su+2007

SOT-SP, G-band
SOT-SP
SOT
SOT
EFR, SOT, MDI
penumbral motion, SOT-SP
XRTPreflare feature

Harra+2009
Williams+2009
Zimovets+2009

nonthermal broadening, EIS
filament rotation, EIS
HXR precursor, INTEGRAL/ACS

Flare

Asai+2008
Jing+2008
Imada+2008
Isobe+2007
Kosovichev+2007

ejection, shock, EIS
RX rate, flare ribbon, SOT
line profiles, EIS
white light flareumbral oscillation

Flare (particle accel.)

Minoshima+2009
Ning+2008

RHESSI, NoRH, SOT-SPRHESSI, NoRP, decay phase

Radio burst

Chen+2008
Tan+2007
Wang+2008
Yan+2007
Struminsky+2008

Huairou, decay
Huairou, decay
Huairou, decay
Huairou
Neupert eﬀect

Coronal dimming

Imada+2007
Jin+2009

dimming, decay, EIS
CME, outflow

SEP

Li+2009
Abbasi+2008
Liu+2008
Vashenyuk+2008

summary of flare (as a source of SEP)

Nuclear decay

Fischbach+2009
Jenkins+2009

OthersAfraimovich

SEP, IP
SEP, GLE

GPS test, radio burst

第 3 章 研究成果

76

3.7 研究集会
本プロジェクトが主催・共催したものを中心に、本プロジェクトに関係した研究集会を掲載した。
名称

日程

会場

参加者数

The 6th SOLAR-B Science Meeting

2005/11/8–11

京都市国際交流会館

140 名

CAWSES Space Weather Workshop 2005

2005/12/10–12

スタンフォード大学

29 名

Conference on Earth-Sun System Explo-

2006/1/16–20

ハワイ

104 名

学術創成「宇宙天気ワークショップ」

2006/8/21–23

飛騨天文台

33 名

CAWSES Space Weather Modeling WS

2006/11/14–17

地球シミュレータセンター

61 名

学術創成・年度末研究会

2007/3/9–10

愛媛大学

約 25 名CAWSES Space Weather Workshop

2007/3/18–20

アラスカ

40 名

CAWSES 国際シンポジウム

2007/10/23–27

京都大学

376 名

Conference on Earth-Sun System Explo-

2008/1/14–18

ハワイ

約 70 名宇宙天気サマースクール

2008/8/28–31

清泉寮

80 名

宇宙天気研究会

2009/8/19–21

関西セミナーハウス

46 名

宇宙天気データ解析ワークショップ

2009/8/24–26

情報通信研究機構

23 名以上Solar Energetic Particles: Origin and Envi-

2010/1/12–14

京都大学

31 名

ration: Energy Transfer

ration: Energy Coupling Within and Between Plasma Regimes

ronmental Impacts

3.7 研究集会

3.7.1

名称
日程

会場

The 6th SOLAR-B Science Meeting（2005 年 11 月、京都市国際交流会館）

The 6th SOLAR-B Science Meeting2005 年 11 月 8 日–11 日
京都市国際交流会館

参加者数

主催
共催

77

140 名

京都大学理学研究科附属天文台
京都大学 21 世紀 COE「物理学の多様性と普遍性の探求拠点」
京都大学基礎物理学研究所
名古屋大学太陽地球環境研究所

Web ページ http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/solarb6/
集録“New solar physics with solar-B mission: Proceedings of the Sixth Solar-B Science Meeting” (ASP
Conference Series, Vol. CS 369)
詳細は本報告書 108 ページを参照。

SOC K. Shibata (co-chair), T. Sakurai (co-chair), M. Carlsson, J.L. Culhane, J. Davis, L. Golub, H.S.

Hudson, T. Kosugi, B. Lites, T. Sekii, K. Shibasaki, A.M. Title, S. Tsuneta, T. Watanabe, T. Yokoyama
LOC K. Shibata (chair), H. Kurokawa, R. Kitai, S. Masuda, S. Nagata, S. Ueno, T. Miyagoshi, T. Ishii, S.

Tanuma, H. Isobe, A. Asai, M. Shimojo, H. Tonooka, C. Sampa, M. Oka, M. Uemura
本国際会議は Solar-B で推進すべき具体的研究課題、それに関連する運用・観測プログラム、解析ソフトなどを議論することを目的として開催された。会議では、黒点、磁束管、ダイナモ、彩層加熱、コロナ
加熱、磁気リコネクション、フレア、コロナ質量放出、太陽風などのテーマに関して研究の現状と今後の第 3 章 研究成果

78

課題に関するレビュー講演を中心に、質疑応答に重点を置いた。参加者数は当初の予想の 100 人を大幅に上回る 140 人にも達し、外国人参加者数（75 人）が日本人参加者数（65 人）を上回った。

3.7.2

名称
日程

会場

CAWSES Space Weather Workshop 2005（2005 年 12 月、スタンフォード大学）

CAWSES Space Weather Workshop 2005
2005 年 12 月 10 日–12 日
スタンフォード大学

参加者数

29 名

Web ページ http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/spw/cawses-ws2005/

3.7 研究集会

79

2005 年 12 月 10 日Time

Speaker

Title

09:30–12:00

Chair: Kozyra (Tutorial talks)
Shibata
Solar Flares
KozyraInner magnetosphere
HudsonCMEs

13:30–17:10

Chair: Shibata
Hoeksema
Nitta
Tsurutani
Basu and Basu
Kosovichev

Magnetic Field in the Corona and Heliosphere
Solar Energetic Particles
Magnetic storm activity associated with ICMEs and CIRs
Ionosperic Plasma Structuring during Magnetic Superstorms
Helioseismic Observations of Magnetic Flux Emergence2005 年 12 月 11 日
Time

Speaker

09:30–12:10

Chair: Tsurutani
Gopalswamy

KikuchiNarukage

Overview on CMEs and space weather with particular reference to
the Sep Jan periods
Space Wather Events and Campaign Data in Sep 2005 Halpha andMagnetic Field data
Magnetospheric Storms
Halpha and other data from Hida Obs

Chair: Kikuchi
Manucci (Tsurutani)
HortonAsai
Shiokawa
Brandt and Mitchell (Kozyra)
Goncharenko (Kozyra)
Blake (Kozyra)
Oka

Ionosperic Eﬀects
WINDMI model
Solar Flares and related data in Aug/Sep 2005
Ionospheric Eﬀects
Ring Current Response
Observations of a positive storm phase on Sep 10, 2005
Preliminary SAMPEX Observations
SEPs and IP Disturbances observed by Geotail

Yurchyshyn

13:40–18:00

Title

第 3 章 研究成果

80
2005 年 12 月 12 日
Time

Speaker

Title

09:30–12:00

Chair: Ogino
Roudier (Shibata)
Schmieder (Shibata)
Keil (Shibata)

Solar JOP178 campaign
Solar JOP178 campaign
NSO observations during 2005 September campaign

Other events (Aug, June, Jan 2005, Nov 2004)
Shimojo
Solar Flares and related data in Jan 2005 and Nov 2004
Shinohara
Magnetosperic Storms
PaxtonTIMED observations of the Ionosphere-thermosphere during the Aug/Sep
2005 interval
FujikiSolar Wind and CMEs
13:30–17:00

Chair: Gopalswamy
Ogino
Mannucci
Omura
HayashiMHD Modeling
Ionospheric modeling
Wave-Particle Interactions
Solar Wind Modeling

Future Plans of CAWSES workshops and international collaboration
Kozyralists of science questions for the Jan 2005 events the CAWSES March/April
2004 campaign, the superstorms, and the Aug/Sep 2005 events

3.7.3
名称
日程

会場

Conference on Earth-Sun System Exploration （2006 年 1 月、ハワイ）
Conference on Earth-Sun System Exploration: Energy Transfer
2006 年 1 月 16 日–20 日
Kona・Hawaii

参加者数

主催

104 名

The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory
Solar-Terrestrial Environment Laboratory, Nagoya University
Committee on Space Research (COSPAR)International Association of Geomagnetism and Aeronomy (IAGA)
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Scientific Committee on Solar-Terrestrial Physics (SCOSTEP)
名古屋大学 21 世紀 COE「太陽・地球・生命圏相互作用系の変動学」

Conveners A.T.Y. Lui and Y. Kamide
Program Committee James Chen, Giuseppe Consolini, Philippe Escoubet, Yohsuke Kamide, Janet Kozyra,

Zhen-Xing Liu, Anthony Lui, Rumi Nakamura, Tatsuki Ogino, David Rust, Andrew Yau
Companion Activity Director Susan Fry

Space assets form an important fabric of our society, performing functions such as television broadcasting,cell-phone communication, navigation, and remote monitoring of troposphere weather. There is increasingawareness on how much our daily activities can be adversely aﬀected by space disturbances tracing all the3.7 研究集会

81

way back to the Sun. These space disturbances can be viewed as consequences of physical processes involving energy transfer in the Earth-Sun system. In some of these energetic phenomena, energy in various
forms can propagate long distances from the solar surface to the interplanetary medium and eventually to the
Earth’s immediate space environment, namely, its magnetosphere, ionosphere, and thermosphere. In addition, transformation of energy can take place in these space disturbances, allowing charged particle energy
to be transformed to electromagnetic energy or vice versa. In-depth understanding on energy transformationand transmission in the Earth-Sun system will foster the identification of physical processes responsible forspace disturbances and the prediction of their occurrences and eﬀects. This symposium provides a forum forphysicists engaged in the Earth-Sun system as well as in laboratory experiments to exchange knowledge on
the subject from observation, numerical simulation, and theory.

3.7.4

名称
日程

会場

学術創成「宇宙天気ワークショップ」（2006 年 8 月、飛騨天文台）

学術創成「宇宙天気ワークショップ」

2006 年 8 月 21 日–23 日
京都大学飛騨天文台

参加者数

33 名

Web ページ http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/spw/modules/research1/index.php?id=5

第 3 章 研究成果

82

2006 年 8 月 21 日
時間

発表者

タイトル

Session 1: イントロダクション（座長：荻野）

09:30–10:00
10:00–10:30
10:30–11:00
11:00–11:30
11:30–12:00

柴田一成（京大花山）

宇宙天気予報の基礎研究

黒河宏企（京大花山）

強いフレア発生の予兆現象について

岡光夫（京大花山）

片岡龍峰（名大 STE）
村田健史（愛媛大）

宇宙天気と粒子加速太陽風構造と放射線帯

バーチャルオブザーバトリーについて

Session 2: 2005 年 9 月の領域・イベント（その 1）（座長：藤木）

13:30–14:00
14:00–14:30
14:30–15:00

長島篠原薫（京大花山）学（九大）

塩川和夫（名大 STE）

2005 年 9 月の太陽フレア活動の多波長観測

長期間データから宇宙天気を見る

磁気嵐開始直後のリングカレントイオンフラックスの増大

Session 3: 2005 年 9 月の領域・イベント（その 2）（座長：草野）

15:30–16:00
16:00–16:30
16:30–17:00
17:00–17:30
17:30–20:00
20:00–21:00

永田伸一（京大飛騨）活動領域 NOAA 10808 の磁気ヘリシティー入射とフレア活動

三好由純（名大 STE）

2005 年 9 月の内部磁気圏粒子変動
地球磁気圏尾部における BBF の数値計算と衛星観測山内洋平（京大飛騨）近藤光志（愛媛大）
第7回

学術創成

フィラメント消失と惑星間空間 Magnetic Flux Ropes との関係

分担者会議

観望会 （65cm 屈折望遠鏡、曇りの場合は中止）

2006 年 8 月 22 日
時間

発表者

タイトル

Session 4: データ解析一般（座長：篠原（育））

09:30–10:00
10:00–10:30
10:30–11:00
11:00–11:30

上野悟（京大飛騨）藤木謙一（名大 STE）
家森俊彦（京大理）
小原隆博（NICT）

フレアカーネルと光球磁場構造との空間的相関調査の中間報告

IPS で観測された惑星間擾乱

地磁気指数予測モデルの現状

New Electron Radiation Belt Formation During Bastille Day Super Storm

天文台見学 （DST, FMT, SMART, etc.）

Session 5: モデリング 1（座長：星野）

14:00–14:30
14:30–15:00
15:00–15:30
15:30–16:00

草野完也（地球シミュ） 太陽フレア発現機構とコロナモデリング篠原育（JAXA/ISAS）

磁気島の合体による MHD scale への移行と電子加速

清水徹（愛媛大）

磁気再結合過程の三次元不安定性によるパルス的プラズモイド放出の荻野竜樹（名大 STE）

Session 6: モデリング 2（座長：小原）

16:30–17:00
17:00–17:30
17:30–18:00
18:00–18:30

大きな南向き惑星間磁場に対する地球磁気圏の応答

MHD シミュレーション

星野真弘（東大理）

磁気圏での粒子加速品川裕之（NICT）

NICT リアルタイム熱圏電離圏モデルの開発

塩田大幸（地球シミュ） フレア・CME 発生過程の 3 次元 MHD モデリング大塚史子（京大 RISH）

太陽起源の高エネルギー粒子の伝搬過程

3.7 研究集会

83

2006 年 8 月 23 日
時間

発表者

Session7: モデリング 3（座長：大村）

09:30–10:00
10:00–10:30
10:30–11:00
11:00–11:30
11:30–12:00

真柄哲也（京大花山）

惑星間空間における大規模擾乱を生み出す太陽面上の駆動機構

三好隆博（広島大）

宇宙プラズマ MHD シミュレーションにおける保存型数値解法

藤田茂（気象大）14:30–15:00

3.7.5

名称
日程

太陽風変動による磁気圏電離圏応答数値実験-電離圏電場過遮蔽の例

田中健太郎（JAXA/ISAS） より複雑な電流層での電子ダイナミクス
浅井歩（国立天文台）

Session8: モデリング 4（座長：柴田）

13:00–13:30
13:30–14:00
14:00–14:30

タイトル

梅田隆行（名大 STE）
井上諭（名大 STE）

大村善治（京大 RISH）

Anemone Structure of AR NOAA 10798 and Related Geo-Eﬀective
Flares and CMEs
運動論的シミュレーションコードの改良

非線形 Force-Free 磁場の再構築問題

放射線帯粒子の加速（サマリートークを兼ねる）

ディスカッションCAWSES International Workshop on Space Weather Modeling（2006 年 11 月、地球シミュレータセンター）

CAWSES International Workshop on Space Weather Modeling2006 年 11 月 14 日–17 日

第 3 章 研究成果

84
会場

海洋研究開発機構 横浜研究所 地球シミュレータセンター（横浜市）

参加者数

61 名

Web ページ（ミラー） http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/spw/cawses-mws2006/
集録“Space Weather Modeling: Status and Prospects” (Journal of Geophysical Research, Journal of Geophysical Research, Vol. 113, No. A3, 2008)

主催
共催

詳細は本報告書 110 ページを参照。
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター
学術創成研究「宇宙天気予報の基礎研究」（代表・柴田一成）
国際太陽地球系物理学科学委員会・太陽地球系の気候・天気（CAWSES/SCOSTEP）
名古屋大学太陽地球環境研究所
京都大学生存圏研究所（第 58 回生存圏シンポジウム）

SOC K. Shibata (Co-chair), K. Kusano (Co-chair), J. Buechner, T. I. Gombosi, N. Gopalswamy, M. Hesse,

J.U. Kozyra, J. Lin, T. Ogino, B. Sanahuja, S. T. Wu
LOC M. Fujimoto, S. Hirose, M. Hoshino, K. Kusano, T. Miyoshi, T. Obara, M. Oka, Y. Omura, T. Sakurai,

K. Shibata, T. Sugiyama, S. Tsuneta, M. Ugai, T. Yokoyama
Advancement in our understanding of the space environment is in great demand now as the dynamic activities of the Sun, solar wind, magnetosphere and ionosphere can influence modern technology systems andendanger human life and health. The numerical simulation and modeling driven by integrated observations
are powerful methods for understanding the complex Sun-Earth system, and they are an important means forpredicting space weather. To address this issue, a workshop on “CAWSES International Workshop on Space
Weather Modeling (CSWM)” will be held at the Earth Simulator Center in Yokohama, Japan. This workshop
will provide a forum for review of the recent progress and the scientific challenges in space weather modelingresearch.
Workshop topics include: Modeling of solar and heliospheric magnetic field; solar flares, CMEs, andfilament eruption; solar energetic particles; solar wind; magnetospheric storm and sub-storm; radiation belt
and ring current; Magnetosphere-Ionosphere coupling; and new simulation algorithms of solar and spaceplasmas. The observations and the assimilation technique concerned with the space weather are also included.
2006 年 11 月 14 日
Opening“Hinode”; A New Solar Observatory in Space—Current Status— (invited)
Y. Katsukawa First Light of Solar Optical Telescope (SOT) on HINODE
H. Hara Hinode X-ray Telescope and EUV Imaging Spectrometer
F. R. Toffoletto Magnetosphere-Ionosphere Coupling: A Modeler’s Perspectiv (invited)
H. Shinagawa Development of the NICT real-time thermosphere-ionosphere simulator
H. Fujiwara GCM simulations of the thermaospherer/ionosphere (invited)
V. Archontis Emergence and eruptions of magnetic flux in the solar atmosphere (invited)
H. Kurokawa Observational Evidences of Emerging Twisted Magnetic Flux Ropes in Strong Flare Regions
N. Gopalswamy Coronal Mass Ejections and Adverse Space Weather
S. Pohjolainen Tracing CMEs from the corona to 1 AU in radio emission
K. Kusano

S. Tsuneta

Poster I

3.7 研究集会

85

Virtual Conference I

2006 年 11 月 15 日
Nonlinear force-free field modeling of the solar coronal magnetic field (invited)
Y. Yan Nonlinear Force-Free Field Modeling of Solar Coronal Magnetic Fields (invited)
H. He Non-linear force-free magnetic field extrapolation scheme based on the direct boundary integral formulation
W. B. Manchester Simulations of the Sun-Earth System: Modeling the Halloween Events with SWMF (invited)
D. Odstrcil Numerical Modeling of May 1998 Interplanetary CME Events (invited)
K. Hayashi MHD simulation of solar corona and solar wind and the sub-Alfvénic boundary treatments to utilize themeasurement data
T. Miyoshi A positively conservative scheme for MHD in space plasma simulations
G. Li Particle acceleration and transport in large SEP events (invited)
N. V. Nitta SEP Properties and Magnetic Field Connection of the Source Region
M. Oka Particle Acceleration by Shocks and the Whistler Critical Mach Number
I. Shinohara Electron acceleration via magnetic island coalescence
T. Wiegelmann“The Earth Simulator” Tour
Banquet at China Town, Yokohama

2006 年 11 月 16 日
(invited)
Mechanisms and Kinematics of CoronalMass Ejections (invited)
D. Shiota Three dimensional Magnetohydrodinamic modeling of Coronal Mass Ejections
T. G. Onsager Scientific Model Developments Needed to Mitigate Space Weather Impacts (invited)
J. Raeder Progress and Challenges Modeling the Geospace Environment (invited)
T. Ogino An MHD Simulation of the Solar Wind-Magnetosphere Interaction on Substorms and Magnetospheric Storms
M. Fok Modeling the Inner Magnetosphere (invited)
R. Kataoka MHD and ring current simulations of a superstorm on 20 November 2003
H. Shimazu Real-time global MHD simulation of the solar wind interaction with the earth’s magnetosphere
S. Fujita A numerical simulation of an overshielding eﬀect of the magnetospheric convection electric field
T. Amari

B. Kliem

Poster II
Virtual Conference II2006 年 11 月 17 日
Modeling and predicting solar cycles using a flux-transport dynamo (invited)
T. Magara Photospheric and coronal activities dynamically produced by flux emergence
H. Wang Correlation between Solar Flare Procuntivity and Photospheric Magnetic Field Properties
A. Asai Anemone Structure and Geo-Eﬀective Flares/CMEs
B. T. Welsch Forecasting Space Weather with Dynamic Coronal Models (invited)
T. K. Suzuki Forecasting Solar Wind Speeds
D. Nagata Solar wind control of plasma number density in the near-Earth plasma sheet: Coordinated study of WINDACE/GEOTAIL observations
Y. Katoh Particle simulation of VLF triggered emissions—roles of the nonlinear cyclotron resonant interaction in the
wave generation process
K. Kusano Predictability of Solar Flare Onset and Multi-scale Modelings for Space Weather Dynamics (invited)
T. Sugiyama MHD-PIC Interlocked Simulation Model for Magnetic Reconnection
M. Rempel

86

第 3 章 研究成果

Polynomial interpolation for hyperbolic conservation laws (PIC) scheme: Application to Vlasov Simulations
Magnetic Reconnection in Large and Fully Kinetic System
Y. Kamide Toward the success of space weather predictions
K. Shibata Discussion & Closing
T. Umeda

K. Fujimoto

Poster I
Expected Performance and Science Modes of the X-Ray Telescope on Solar B
T. Yamamoto Forecast of the Solar Flare Magnitude from the Photospheric Magnetic Field
K. Nagashima The trigger mechanism of flares occurred in the most flareproductive active region during Solar Cycle
23
K. Hori Coronal Transient Activities Observed with Norikura Green-line Imaging System “NOGIS”
T. Matsumoto MHD modeling for global corona
T. Yokoyama Study of the Energy Build-up Process in Solar Active Regions by Using the Longitudinal Magnetic Field
Observations
S. Ueno Investigation of the Spatial Correlation between Solar Flare Kernels and Photospheric Magnetic Field Configurations by using the SMART at Hida Obs.
S. Yashiro X-class Flares without Coronal Mass Ejections during Solar Cycle 23
K. Nishida An MHD model for impulsive flares focused on a correlation between plasmoid speed and reconnection rate
K. Hakamada The relationships among Solar Wind Speed, Coronal Magnetic Field, and Photospheric Magnetic Field
K. Tsubouchi Processes of the Alfvén wave compression by high-speed solar winds
K. G. Tanaka Study of reconnection layer structure with density asymmetric current sheet
T. Shimizu MHD Study of Three-Dimensional Instability in the Spontaneous Fast Magnetic Reconnection
K. K. Reeves

Poster II
Calibration of the X-Ray Telescope on Solar-B
The measurement of ascent speed of the ephemeral active regions using the cloud model
P. Antolin Nanoflare and Alfvén wave heating models, predicting diﬀerences in the observational signatures
Y. Yamauchi Comparison between Characteristics of Filament Eruptions and Magnetic Flux Ropes
J. C. Santos Studying the evolution of plasma and magnetic field over active regions associated to flares and CMEs
J. C. Santos Determining the photospheric plasma flow from photospheric magnetic field measurements
H. Isobe MHD simulations of solar emerging flux regions using the Earth Simulator
S. Inoue Three-Dimensional Flux Tube Dynamics in the Solar Corona
S. Inoue The Extrapolation of Three-Dimensional Magnetic Field in the Solar Corona
S. Notoya The process of the flux-rope formation and eruption triggered by the emerging flux
S. Watari High speed solar wind and coronal holes near solar minimum
A. K. Jadeja CORONAL MASS EJECTIONS OF 28 OCTOBER 2003 & 14 NOVEMBER 2003 AND ASSOCIATEDSPACE WEATHER EFFECTS
A. Nakata The current wedge in Magnetohydrodynamics simulation of fast reconnection model
K. Kondoh Study of Fast Convection Flow by Three Dimensional MHD Simulations
Y. Matsumoto Turbulent transport of cold and dense solar wind plasma into the magnetosphere by 3-D evolution of the
Kelvin-Helmholtz instability
T. Amano Eﬀect of Shock Angle on Fast and Direct Acceleration of Electrons in High Mach Number QuasiPerpendicular Shocks
N. Nishizuka The test of the Fermi acceleratoion of the plasmoids passing through the fast shock
Y. Ebihara Dynamics of the ring current during severe magnetic storms
R. Kombiyil Storm-time equivalent currents derived from a meridional magnetometer chain and the investigation of
L. L. Lundquist
K. Otsuji

3.7 研究集会

87

associated dynamics
Numerical modeling of the circulation of ionospheric and solar wind particles in the magnetosphere
S. Shima Super-Droplet Method: a Particle-Based Cloud Microphysics Coupled with Nonhydrostatic Model
A. Kawano Macro-micro Interlocked Simulation of Gas Detonation
N. Terada

3.7.6
名称
日程

会場

学術創成・年度末研究会（2007 年 3 月、愛媛大学）
学術創成・年度末研究会

2007 年 3 月 9 日–10 日
愛媛大学城北キャンパス工学部本館

参加者数

約 25 名Web ページ http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/spw/modules/research1/index.php?id=7
2007 年 3 月 9 日
時間

発表者

タイトル

Session 1: 太陽・太陽風（座長：菊池）

09:00

永田伸一（京大飛騨）飛騨天文台研究進捗報告

関井

ひのでの現状と初期観測

柴田一成（京大花山）隆（NAOJ/SOLAR-B 推進室）

京大における太陽研究下条圭美

ひのでサイエンスセンターについて

藤木謙一（名大 STE）

CME の構造・太陽風加速機構解明のための観測的研究（NAOJ/SOLAR-B 推進室）

Session 2: STARS ＋磁気圏・電離圏・宇宙天気図（座長：増田）

13:00

村田健史（愛媛大）上出洋介（名大 STE）

海老原祐輔（名大 STE）

16:00

荻野竜樹（名大 STE）

STARS デモ

宇宙天気図の改良実証型ジオスペース環境モデリングシステム（GEMSIS）が目指す宇宙

天気研究

Computer Simulation on Dynamics of the Earth’s Magnetosphere Depending on the Solar Wind and Interplanetary Magnetic Field

新堀淳樹（名大 STE）

磁気嵐と内部磁気圏電場

塩川和夫（名大 STE）

名大 STE 研を中心としたジオスペースの地上ネットワーク観測の現状と片岡龍峰（名大 STE）

宇宙天気研究の進捗状況報告
将来計画

第 3 章 研究成果

88
2007 年 3 月 10 日
時間

発表者

タイトル

Session 3: バーチャルオブザーバトリー（座長：草野）
鵜飼正行（愛媛大）

09:00

近藤光志（愛媛大）Virtual Observatory in Near-Earth Geomagnetotail

岡

コメント：SEP のモデリング清水篠原

徹（愛媛大）

三次元高速磁気再結合過程におけるプラズモイド放出育（JAXA/ISAS）

ISAS における粒子シミュレーションと観測データ比較研究

光夫（京大花山）磯部洋明（東大理）

13:30

真柄哲也（京大花山）

3.7.7

名称

学術創成・宇宙天気 東京大学の報告

A study of sigmoid for the prediction of solar flares

草野完也

マルチスケールモデリングの現状と展望

全員

議論（16:00 閉会、18:30 時頃まで有志で議論）（地球シミュレーター）

15:30

愛媛グループ報告

The CAWSES Workshop （2007 年 3 月、アラスカ）

The CAWSES workshop—Comparative Study of Solar Flares and Magnetospheric Substorms as a
Basis of Space Weather Research

日程

会場

2007 年 3 月 18 日–20 日
Fairbanks Princess Riverside Lodge (Fairbanks, Alaska)

参加者数

40 名

3.7 研究集会

89

Web ページ http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/spw/cawses-ws2006/
集録

Flare-Substorm/Space Weather Topics (Earth, Planets and Space, Vol. 61, No. 5, 2009)
詳細は本報告書 111 ページを参照。

Convenors S. Akasofu, B. Tsurutani, K. Shibata
SOC S. Akasofu, T. Forbes, M. Fujimoto, H. Hudson, T. Kikuchi, J. Kozyra, K. Kusano, T. Ogino, M. Oka(secretary), B. Schmieder, K. Shibata, B. Tsurutani, H. Wang
1. Introductory Talks （2007 年 3 月 18 日午前）
アスタリスク（*）は一般講演、その他は招待講演を示す。
Longstanding Unsolved Problems in Solar Physics and Magnetospheric Physics
Introduction to Solar Flares: Questions from Solar Physicist
Bruce Tsurutani Interplanetary Disturbances and General Space Weather Problems
Hirohisa Hara Hinode Initial Results
Natchimuthuk Gopalswamy Halo coronal mass ejections and their geoeﬀectivenessSyun Akasofu

Kazunari Shibata

2. Comparison of Flares and Substorms, Common Processes? （2007 年 3 月 18 日午後）
The Role of Substorms in Influencing Types of Space Weather That Have Damaging Consequences
Haimin Wang Evolution of Photospheric Magnetic Fields associated with Solar Flares
Kiyofumi Yumoto Substorm onsets obtained from satellite and ground-based observations
Stefaan Poedts Numerical simulations of the initiation and the IP evolution of coronal mass ejections
Joe Kan Storm and Substorm Driven by Magnetic Reconnection in the Plasma Sheet
Takenori Okamoto* Discovery of cool cloud-like structures in the corona with Hinode Solar Optical Telescope
Ryuho Kataoka* Acceleration mechanisms of radiation belt electrons during magnetic storms driven by CMEs and
CIRs
Syun Akasofu Global Warming
Gordon Rostoker

3. What is the role of reconnection in flares/CMEs and substorms? （2007 年 3 月 19 日）
Modeling of substorms and flares by the fast reconnection mechanism
Amitava Bhattacharjee Role of Collisionless Reconnection in Flares and Substorms: a Comparative Study
Masaaki Yamada Study of Physics of Magnetic Reconnection in Laboratory and Space Plasmas
Mark Linton Post-CME Reconnection and the Generation of Descending Coronal Voids
Brigitte Schmieder Coronal loop and chromospheric ribbon motions during slip-running reconnection
Masaki Fujimoto Towards more realistic full particle simulations of magnetic reconnection: Eﬀects of density jumpacross a current sheet
Jack Gosling Magnetic Reconnection in the Solar Wind and Within ICMEs
Kanya Kusano The role of magnetic reconnection in the onset of solar flares and CMEs
Lyndsay Fletcher The solar flare electron number problem—time for a new acceleration scenario?
Tatsuki Ogino Response of the Earth’s Magnetosphere to the Strength and Rotation of IMF
Hiroaki Isobe* Magnetic reconnection in solar atmosphere: three-dimensional evolution and fine structures
Tohru Shimizu* MHD study of three-dimensional instability and plasmoid ejections of the spontaneous fast magnetic
reconnection
Syun Akasofu Video of Aurora
Kazunari Shibata Discussion on Proceedings
Masayuki Ugai

90

第 3 章 研究成果

4. Fundamental processes in solar flares/interplanetary disturbances/magnetospheric substorms（2007

年 3 月 20 日）
Koji Kondoh* Three dimensional configuration of earthward fast plasma flow in near-Earth plasma sheet
Katsuhide Marubashi Impacts of a torus model on the geometry of magnetic clouds
Mitsuo Oka Particle Acceleration by Shocks
Sam Krucker Coronal Hard X-ray Sources in Solar Flares: new RHESSI results
Danny Summers Wave-particle interactions in the Van Allen radiation belts with implications for space weather science
Hugh Hudson White-light flares and why the chromosphere is diﬀerent from the ionosphere
James Chen Driving Force of CMEs:Acceleration and Propagation
Yoshiharu Omura Relativistic Turning Acceleration of Resonant Electrons by Coherent Whistler-Mode Waves in a
Dipole Magnetic Field
ST Wu Coupling the photosphere and corona using a data -driven 3D MHD model
Satomi Kamei* Development of global simulation model of the Heliosphere

5. Summary and Discussion （2007 年 3 月 20 日午後）
Comment and Summary
Yingna Su* Shear Motion of the Footpoints in Two-Ribbon Flares (presented by K. Shibata)
Kathy Reeves Observations of Solar Flares and Eruptive Events With the X-Ray Telescope on Hinode (presented by
K. Shibata)Kazunari Shibata Comment on Jet
Bruce Tsurutani Summary (presented by K. Shibata)Kazunari Shibata Summary
Brigitte Schmieder Comment on CAWSES
Syun Akasofu Summary
Kazunari Shibata Remark
Terry Forbes Energy Transfer in Solar Flares (Files sent after meeting)
Joachim Raeder On measuring the reconnection rate in magnetosphere simulations (Files sent after meeting)
Syun Akasofu

3.7 研究集会

3.7.8

名称
日程

会場

International CAWSES Symposium （2007 年 10 月、京都大学）

International CAWSES Symposium2007 年 10 月 23 日–27 日
京都大学時計台記念館 百周年記念ホール

参加者数

376 名

Web ページ http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/cawses/
主催

国際太陽地球系物理学科学委員会（SCOSTEP）
京都大学生存圏研究所（第 77 回生存圏シンポジウム）
京都大学理学研究科附属天文台
名古屋大学太陽地球環境研究所
学術創成研究「宇宙天気予報の基礎研究」（代表：柴田一成）
京都大学 21 世紀 COE「物理学の多様性と普遍性の探求拠点」
京都大学 21 世紀 COE「活地球圏の変動解明」
名古屋大学 21 世紀 COE「太陽・地球・生命圏相互作用系の変動学」

協賛

情報通信研究機構
日本学術会議
日本天文学会
日本気象学会91

第 3 章 研究成果

92
地球電磁気・地球惑星圏学会
後援

日本地球惑星科学連合
日本学術振興会
日本万国博覧会記念機構

Convenors T. Tsuda, R. Fujii, K. Shibata, M. Geller
SOC J. Alexander, S. Avery, D. Baker, S. Basu, J. Beer, J.-L. Bougeret, C. Z. Cheng, J. Davis, E. Friis-

Christensen, C. Frohlich, K.-H. Glassmeier, T. Gombosi, N. Gopalswamy, L. Gray, M. Hagan, J.
Haigh, L. Harra, M. Hirahara, T. Hirooka, M. Hoshino, T. Iyemori, K. Kodera, M. Kojima, J. Kozyra,
K. Labitzke, L.Lee, C.-H. Liu, M. Lockwood, F.-J, Luebken, T. Obara, Y. Omura (chair), J. Pap, A.
Richmond, J. Russell III, T. Sakurai, K. Sato, B. Schmieder, K. Shiokawa, J. Sojka, S. K. Solanki, R.
Vincent, J. X. Wang, S. T. Wu, M. Yamamoto, K. Yumoto, L. Zelenyi
LOC M. Akioka, K. Fujiki, T. Goka, H. Kawano, T. Kikuchi, H. Kojima, K. Kusano, K. Maezawa, T.

Maruyama, S. Masuda, T. Murata, R. Kitai, T. Nakamura, T. Ogino (chair), T. Ono, A. Saito, N. Sato,Ki. Shibata, S. Taguchi, T. Terasawa, F. Tohyama, S. Tsuneta, H. Usui, S. Watanabe, T. Watanabe, T.
Yokoyama
本国際会議の報告は天文月報 2008 年 5 月号に「国際会議『International CAWSES Symposium』報告」という題で掲載された。本報告書 124 ページに該当記事を掲載した。

Objectives and Overview

This International CAWSES Symposium hosted by SCOSTEP (Scientific Committee on Solar-Terrestrial
Physics) will provide an excellent opportunity to discuss the scientific accomplishments of CAWSES andlook forward to SCOSTEP’s future programs at a moment toward the end of its initial five-year period. The
symposium will cover the four major themes of CAWSES, 1) Solar Influence on Climate, 2) Space Weather:
Science and Applications, 3) Atmospheric Coupling Processes, and 4) Space Climatology. Since treating
the entire solar-terrestrial domain as one system rather than treating each region independently is the mostimportant concept of CAWSES, the symposium oﬀers tutorial lectures/keynotes that will be interesting for
all participants every morning and more specific sessions of presentations in the afternoon. We welcome all
those who are involved and/or interested in CAWSES to Kyoto in the autumn when we will have the pleasureof being surrounded by the great historical and modern sites of Kyoto in the Japanese atmosphere with thebeautiful yellow leaves of the season.
Opening lecture
S. K. Avery Lecture on CAWSES

Tutorial lectures
M. Geller 1960s Advances in Middle Atmosphere Research
A. Nishida Early Japanese Contributions to Space Weather Research
E. N. Parker Hydrodynamics, Magnetohydrodynamics, and Electric Circuit Analogs

3.7 研究集会

93

Keynote speakers
J. Beer Evidence for solar forcing : some selected aspects
M. DikPati Simulating and predicting solar ‘climate’
J. Forbes Tidal coupling from the Troposphere to the Thermosphere-Ionosphere System
C. Frohlich Total Solar Irradiance : What have we learned about its valiability from the record of the last

three solar cycles?
S. Fukao What we have learnt from the Japanese project, Coupling Processes in the Equatorial Atmosphere
N. Gopalswamy Coronal Mass Ejections and Space Weather
J. Gosling Magnetic Reconnection in the Solar Wind
J.Haigh Mechanisms for solar influence on Earth’s climate
Y. Kamide Storm-Substorm Relationships
J. Kozyra Advances in Space Weather Research and Interdisciplinary Collaboration through CAWSESWorldwide Campaigns
K. Labitzke Winter variability in the Stratosphere: Coupling between the Arctic and the Tropics
F.-J. Luebken The upper mesosphere : a transfer region from terrestrial to solar influences or CAWSES

activities in Germany
L. Svalgaard Calibrating Sunspot Numbers Using the Magnetic Needles
S. Tsuneta “Hinode” A New Solar Observatory in SpaceR. A. Vincent Gravity wave coupling in the middle Atmosphere
L. Zelenyi Maqnetotail after GEOTAIL, INTERBALL, and CLUSTER: accelerated beams, thin current

sheets and intermittent turbulence

94

第 3 章 研究成果

3.7 研究集会

3.7.9
名称
日程

会場

Conference on Earth-Sun System Exploration （2008 年 1 月、ハワイ）
Conference on Earth-Sun System Exploration: Energy Coupling Within and Between Plasma Regimes
2008 年 1 月 14 日–18 日
Kona・Hawaii

参加者数
主催

95

約 70 名The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHU/APL)National Aeronautics and Space Administration (NASA)
National Science Foundation (NSF)
Scientific Committee on Solar-Terrestrial Physics (SCOSTEP)
学術創成研究「宇宙天気予報の基礎研究」（代表：柴田一成）

Conveners A.T.Y. Lui and Y. Kamide
Program Committee Vassilis Angelopoulos, James Chen, Giuseppe Consolini, Iannis Dandouras, Philippe

Escoubet, Wendell Horton, Rickard Lundin, Tatsuki Ogino, Zuyin Pu, Kazunari Shibata, Andrew Yau
Energetic plasma phenomena in the Earth Sun System not only are challenging research topics for fundamental comprehension of physical processes in the plasma universe but also may bear important impacts toour daily societal functions focused by space weather research. In general, there are three diﬀerent approaches
to understand these energetic plasma phenomena. One approach is to examine the system with a kinetic
description for individual particles, making use of the Boltzmann or Vlasov equations and the Maxwell’sequations. Another approach is to utilize the fluid equations and describe the system with fluid parameters.
The third way is to use a system-wide approach with modern statistical tools to probe the intrinsic and perhaps universal characteristics of the system as representative of a broad class of systems in nature. All theseapproaches have their merits and limitations. Scientists engaged in research related to Earth Sun system
exploration, including the laboratory experimentalists in plasma physics research, can benefit from learningfrom each other research results based on one of the above approaches or a combination of them. This symposium provides a forum for scientists to exchange knowledge on the energy coupling in space plasmas fromobservation, numerical simulation, and theory. This topic includes coupling between diﬀerent plasma regimes
in the Earth Sun system as well as energy coupling between particles and waves in energetic space plasma
phenomena.
2008 年 1 月 14 日
Welcome and logistics
Gombosi Simulating everything under the Sun (Coupled model of solar and heliospheric disturbances) (Invited)
Chen A new paradigm of solar eruptions: Driving mechanism (Invited)
Kusano The data-driven simulation of solar flare and coronal mass ejections (Invited)
Manchester Energetic coupling between the convection zone and corona by Lorentz-force-driven shear flows: An
explanation for CMEs and two-ribbon flares (Invited)Lyu
A model to explain the cause of latitudinal solar diﬀerential rotation and the nonlinear evolution of solar coronalhole during the rising phase of the solar cycle (Invited)
Fletcher The role of large-scale Alfvén waves in solar flare energy release and particle acceleration (Invited)
Lui & Kamide

96

第 3 章 研究成果

Seismology of the solar corona (Invited)Coronal seismology using standing fast transverse kink waves in loops (Invited)
Ugai Conditions for current wedge evolution and applications to two-ribbon flares (Invited)
St. Cyr Coronal mass ejections—A statistical view (Invited)
Doschek New views of the Sun from the Hinode spacecraft (Invited)
Howard The SECCHI experiment on the STEREO mission (Invited)
Goldstein New results on properties of magnetohydrodynamic turbulence in the solar wind (Invited)
Akasofu Need for integration/synthesis in space weather research (Invited)
Kitai Observations of solar activity at Hida Observatory as a basis of space weather research (Invited)
Echim Kinetic description of energetic plasmoids and their decoupling from background magnetic field and plasma(Invited)
Kessel Impact of high-speed solar wind streams: with and without solar storms
Nykyri Plasma transport due to Kelvin-Helmholtz instability: 2-D and 3-D MHD simulations and Cluster observations(Invited)
Rosenqvist Modulated reconnection rate and energy conversion at the magnetopause under steady IMF conditions(Invited)
Retinò Microphysics of magnetic reconnection in space plasmas: Cluster spacecraft in situ observations (Invited)
Roth Statistical approach to the formation of energetic solar particles
Nakariakov
Goossens

2008 年 1 月 15 日
First results from THEMIS (Invited)
Comparison of auroral and inner CPS in situ measurements during an expansive phase onset (Invited)
Parks Super-Alfvén flows associated with substorms in the plasma sheet (Invited)
Runov Dynamics of the near-Earth current sheet: Recent Cluster and Double Star observations (Invited)
Frey The value of auroral imaging for the investigation of energy coupling in space plasmas (Invited)
McFadden Magnetospheric-ionospheric energy coupling with a twist (Invited)
Winglee The generation of earth moving flux ropes and nightside auroral acitivity (Invited)
Lee
Formation of a thin current sheet, magnetic field dipolarization and enetropy antidiﬀusion instability during geomagnetic substorms (Invited)
Cheng Theory of substorms (Invited)
Raeder Magnetosphere energy entry and release: OpenGGCM simulations
Cai
New results on particle simulation of magnetotail plasma dynamics (Invited)
Zhang Cluster observations of collisionless Hall reconnection at high-latitude magnetopause
Angelopoulos
Donovan2008 年 1 月 16 日
Size of the auroral belt during geomagnetic storms
MHD simulation of interaction of the solar wind with Earth’s magnetosphere: Magnetic storm events (Invited)
Lyons Nightside region 2 magnetosphere-ionosphere electrodynamical coupling unifying the Harang reversal region,
penetration/shielding, and SAIDS (Invited)
Ambrosino SuperDARN observations of northern and southern high latitude convection during a positive By period
Anderson A global subauroral electric field model
Jones Pulsating aurora and associated particle precipitation as observed by the rocket observations of pulsating aurora
missionBalsamo Statistical and morphological features of auroral emission as observed at the “Mario Zucchelli” station(Antarctica)
Baker Great storms: Energetic particle acceleration in Earth’s environs (Invited)
KamideOgino

3.7 研究集会

97

Radiation belt weather (Invited)
Chorus in minimum-B pockets: Exceptionally strong waveparticle interactions (Invited)
Zong Energetic particle modulation by waves in the radiation belt (Invited)
Mann ULF wave-particle interactions in the storm-time magnetosphere (Invited)
Larson THEMIS energetic particle distributions in the inner magnetosphereMiyoshi

Tsurutani2008 年 1 月 17 日
New views of the Sun with Hinode (Invited)
Hydrodynamic and kinetic models of solar and polar wind: argument and summary of an interdisciplinary
focus group (Invited)
Escoubet Responses of the mid-altitude polar cusp to IMF changes as seen by Cluster (Invited)
Taylor Cold dense plasma sheet and boundary layers: Multi-point observations (Invited)
Berchem Magnetic reconnection at the dayside magnetopause: Results from global simulations (Invited)
Amata High kinetic energy plasma jets in the Earth’s magnetosheath (Invited)
Newell Pairs of solar wind-magnetosphere coupling functions: Combining a merging terms with a viscous term works
best (Invited)
Sitnov Atypical current sheets, plasma bubbles, and related reconnected phenomena in the magnetotail: Models andobservations (Invited)
Lee
Very long period oscillations in the near-Earth magnetotail
Tsiklauri Magnetic reconnection during collisionless, stressed, X-point collapse using particle-in-cell simulations
Kondoh Comparison between the satellite observation and MHD simulation of earthward fast convection flow event
Lundin Attractive and repulsive ponderomotive forces in space- and astrophysical plasmas (Invited)
Chang Crossover phenomenon and dynamical complexity of intermittent turbulence in space plasmas (Invited)
Consolini On the small-scale fluctuations in space plasmas (Invited)
Materassi Determining the direction of energy scale-to-scale transfer in a turbulent plasma medium via transfer entropy
analysis (Invited)
Mithaiwala Generation of lower hybrid turbulence in the ionosphere and its evolution in the magnetosphereLiu
A magnetospheric substorm model with global-scale driving and local granulation (Invited)
Sakao

Lemaire2008 年 1 月 18 日
Storms and substorms from real-time solar wind data through basic physics models (Invited)
Studies of fast and small auroral structures using newgeneration imagers (Invited)
Liou Characteristics and causes of “compression aurora” (Invited)
Morioka Auroral particle acceleration and substorm onset (Invited)
Lessard Pi1B pulsations, fast flows, and Alfvnic aurora at substorm onset
Jasperse Anomalous resistivity in the Birkeland current regions: Fact or fiction? Important or unimportant? (Invited)
Yau
Observation of “non-classical” polar wind: Past, present, and future (Invited)
Knudsen The eﬀect of auroral inputs on ionospheric ions as revealed by thermal ion distribution imaging (Invited)
James Coordinated space-ground studies of transionospheric radio propagation (Invited)
Paxton Energy coupling in the Earth’s upper atmosphere (Invited)
HortonCogger & Trondsen

第 3 章 研究成果

98

3.7.10
名称
日程

会場

宇宙天気サマースクール

2008 年 8 月 28 日–31 日
清泉寮（山梨県清里）

参加者数
主催

協力

宇宙天気サマースクール（2008 年 8 月、清泉寮）

80 名

学術創成研究「宇宙天気予報の基礎研究」（代表：柴田一成）
国立天文台・野辺山太陽・宇宙電波観測所

Web ページ http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/swss08/
SOC
名誉校長
地球物理

上出洋介（京大）
渡部重十（北大）、小野高幸（東北大）、星野真弘（東大）、品川裕之（NICT）、小原隆博（JAXA）、藤本正樹（JAXA）、荻野竜樹（名大）、家森俊彦（京大地磁気）、大村善治（京大生存研）、鵜飼正行（愛媛大）、湯元清文（九大）

太陽・太陽風桜井隆（国立天文台）、常田佐久（国立天文台）、柴崎清登（国立天文台）、坂尾太、徳丸宗利（名大）、草野完也（地球シミュレータ）、寺沢敏夫（東工大）、柴田一成郎（JAXA）（京大）

LOC 片岡龍峰（理研、校長）、今田晋亮（国立天文台、副校長）、磯部洋明（京大、副校長）、下条圭美、
浅井歩（国立天文台野辺山）、塩田大幸、井上諭（地球シミュレータセンター）
本サマースクールでは宇宙天気予報の基礎研究で活躍する講師陣による、大学院生や若手研究者を主な対象にした授業を中心に行った。太陽物理学者と地球物理学者との真の融合を目指し、太陽研究志望の若手が地球に興味を持つような内容、地球研究志望の若手が太陽に興味を持つような内容、分野外の人にもわかる物理の言葉で議論ができるように、若いうちに視野をできるだけ広く持つように、などを大きな目標として掲げた。本サマースクールの報告は天文月報 2008 年 12 月号に掲載された（本報告書 126 ページ参照）。また、本サマースクールの講義内容を元にして、わが国初の宇宙天気に関する教科書「総説宇宙天気」が出版された。詳細は本報告書 115 ページを参照。

2009 年 8 月 28 日
時間

講演者

午後（司会：片岡龍峰）

13:30–15:00
15:00–16:30
16:30–

柴田一成

余田成男

タイトル
太陽・太陽風 フレアにともなう質量噴出とコロナ質量放出
地球 太陽活動の地球気候への影響

ポスターセッション

3.7 研究集会

99

2009 年 8 月 29 日
時間

講演者

午前（司会：磯部洋明）

8:30–10:00
10:00–11:30

大村善治
一本潔

午後 1（司会：今田晋亮）

12:30–14:00
14:00–15:30

小島正宜

寺沢敏夫

午後 2（司会：井上諭）

15:45–17:15
17:15–17:45

上出洋介
八代誠司

午後 3（司会：塩田大幸）

19:30–21:00

三好由純

タイトル
地球 磁気圏からの電磁放射

太陽・太陽風 黒点と太陽活動周期

太陽・太陽風 太陽風と惑星間コロナ質量放出
地球 衝撃波と宇宙線

地球 磁気嵐とサブストーム

Special Topic コロナ質量放出と電波バースト

地球 放射線帯

2009 年 8 月 30 日時間

講演者

午前（司会：片岡龍峰）

8:30–10:00
10:00–11:30

関井隆

渡部重十

午後 1（司会：磯部洋明）

12:30–14:00
14:00–15:30

星野真弘
桜井隆

午後 2（司会：今田晋亮）

15:45–17:15
17:15–17:45

塩川和夫
宗像一起

タイトル
太陽・太陽風 日震学と太陽内部構造

地球 熱圏電離圏プラズマ圏

共通物理 磁気リコネクション

太陽・太陽風 太陽観測入門と彩層・コロナの加熱
地球 磁気圏構造とオーロラ

Special Topic 宇宙線によるリモートセンシング

2009 年 8 月 31 日時間

講演者

午前（司会：塩田大幸）

8:30–10:00
10:00–11:30
11:30–12:00
12:00–

常田佐久

草野完也
小原隆博
柴田一成

タイトル
太陽・太陽風 フレア放射と粒子加速
共通物理 連結階層モデリング

Special Topic 宇宙天気被害と予報の現状

最後に

第 3 章 研究成果

100

3.7.11

名称
日程

会場

宇宙天気研究会

2009 年 8 月 19 日–21 日
関西セミナーハウス（京都修学院）

参加者数
主催

宇宙天気研究会（2009 年 8 月、関西セミナーハウス）

46 名

学術創成研究「宇宙天気予報の基礎研究」（代表：柴田一成）

Web ページ http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/spw/cawses-ws2009/
本プロジェクトの最終年度（2009 年度、平成 21 年度）を迎えるにあたり、まとめとして「宇宙天気研究会」を開催した。関連分野からの招待講演を行うとともに、一般講演として学術創成の研究分担者が講演を行った。また学術創成と共同研究を行っている若手研究者による講演もあわせて行った。本研究会は学術創成研究の一環として行われるものであるが、会はオープンとした。

3.7 研究集会

101

2009 年 8 月 19 日：太陽、太陽圏他
時間

講演者

セッション 1（司会：草野完也）

10:00–10:20
10:20–10:35
10:35–11:25
11:25–11:55

柴田一成
上出洋介

柴田一成/上野悟
議論セッション 2（司会：鵜飼正行）

13:30–14:20
14:20–15:10

関井隆・常田佐久藤木謙一

セッション 3（司会：一本潔）

15:40–15:55
15:55–16:10
16:10–16:25

下条圭美
加藤精一

磯部洋明（若手支援：
磯部グループ）

16:25–16:55

タイトル
代表あいさつ

推薦要旨「学術創成科学研究費の始まり」

太陽地上観測・CHAIN Project と SMART に関する報告

太陽観測衛星「ひので」の成果

IPS 観測を用いた太陽風研究

VSO への対応 —野辺山太陽電波観測所の場合—SMART データのデータベース化について

太陽・磁気圏・惑星間空間における電子加速の比較研究

議論2009 年 8 月 20 日：磁気圏、電離圏他
時間

講演者

セッション 4（司会：大村善治）

9:30–10:10
10:10–11:00
11:00–11:15

菊池崇（招待講演）荻野竜樹

平井真理子（若手支援：
渡邉グループ）

11:15–11:30
11:30–11:45
11:45–12:00

林寛生
町田忍
議論

セッション 5（司会：村田健史）

13:30–14:20
14:20–15:10

大村善治

家田章正・上出洋介

タイトル
太陽活動に起因する磁気圏電離圏システムの変動

太陽風と地球磁気圏電離圏相互作用

太陽と地球磁気圏におけるイオン加速・加熱機構の比較研究
超高層大気長期変動の全球地上ネットワーク 観測・研究—メタ情報デー

タベースの開発—

サブストームに伴う磁気圏尾部の変化とサブストームモデルについて

放射線帯におけるホイッスラーモード非線形波動粒子相互作用

オーロラ爆発の電流系

セッション 6（司会：町田忍）

15:40–16:20
16:20–16:35
16:35–16:50

寺沢敏夫（招待講演）
三好由純・片岡龍峰

片岡龍峰（若手支援：
片岡グループ）

16:50–17:25
17:25–17:50

村田健史・亘慎一
議論

Shocks in the heliosphere
放射線帯の太陽風応答と宇宙天気予報への応用
宇宙放射線環境モデリングの研究

宇宙天気のためのバーチャルラボの取り組み

第 3 章 研究成果

1022009 年 8 月 21 日：モデリング他
時間

講演者

セッション 7（司会：荻野竜樹）

9:00–9:40
9:40–10:30
10:30–10:45
10:45–11:00
11:00–11:15
11:15–11:45

山川宏（招待講演）
草野完也～磁気セイル宇宙機の研究開発～

太陽活動領域の精密モデリング西田圭佑（PD）

宇宙天気予報のための太陽風モデリング塩田大幸（PD）
議論

鵜飼正行

今田晋亮（星野代理講
演）セッション 9（司会：柴田一成）

15:40–16:30
16:30–17:15
17:15–17:25

太陽風をつかまえる宇宙天気予報を目指した太陽嵐のモデリング研究

井上諭（PD）

セッション 8（司会：篠原育）

13:30–14:20
14:20–15:10

タイトル

篠原育・藤本正樹

西田篤弘、桜井隆 他
柴田一成

太陽地球システム宇宙天気モデリング基盤コード開発

高速磁気リコネクション機構とフレア、サブストーム現象への応用
宇宙天気における高エネルギー粒子加速の基礎研究

素過程の粒子モデリングと衛星観測による検証

講評および議論

まとめあいさつ

ポスター
番号

P-01
P-02
P-03
P-04
P-05
P-06
P-07
P-08
P-09
P-10

氏名

タイトル

西塚直人

X クラス太陽フレアに伴う複数プラズモイド 噴出と粒子加速
CHAIN プロジェクト進捗状況報告—マクロ的視点からの宇宙天気研究—
スペクトロヘリオグラフを用いた太陽微細活動 現象の研究—ミクロ的視点からの宇宙天気研
究—

上野悟

上野悟
中井仁

磁気圏尾部夕方側側面における大規模波動の プラズマ構造とその粒子および運動量輸送への

影響

永野達也

静止軌道における磁気圏境界と人工衛星障害伊藤大晃

極域コロナホールと静穏領域における光球面磁場構造と性質の違い

小路真史
近藤光志
家田章正
山本哲也

ミラー不安定性の非線形発展の研究

Multi-point observation and MHD simulation of a narrow transient fast flow in the plasma sheet
サブストーム開始時のリコネクション発生確率

光球面の磁場パラメータによるフレア規模の予測

3.7 研究集会

宇宙天気データ解析ワークショップ（2009 年 8 月、情報通信研究機構）

3.7.12
名称

103

宇宙天気データ解析ワークショップ

日程

2009 年 8 月 24 日–26 日

会場

情報通信研究機構（NICT）

参加者数
主催

23 名以上学術創成研究「宇宙天気予報の基礎研究」（代表：柴田一成）

協力

情報通信研究機構（NICT）
京都大学宇宙総合学研究ユニット

Web ページ http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/swws/
ワークショップ概要

特定のイベント、統計解析などテーマごとに 3–4 つの班に分かれ、地球物理と太陽物理の両分野の研究者が共同でデータ解析を行う。

テーマ例• データの充実したイベントのケーススタディ、• SEP イベントの統計解析• 磁気リコネクション（太陽、磁気圏）の比較研究

ワークショップの目的

1. 共同研究の促進
地球物理学研究者と太陽物理学研究者の共同データ解析による宇宙天気現象の研究

2. 人材育成
両分野の研究者がお互いの分野のデータで得られる情報や扱い方を学び、将来の共同研究につなげる

3. 宇宙天気データベース構築
ワークショップでの議論をもとに、NICT が中心となって将来の宇宙天気研究に役立つデータ「ひのでの観測
ベースを構築。データにはイベントリストや関連論文を含み、「SEP イベント」のあるフレア」などキーワード検索ができるようにする。

ワークショップ参加者（敬称略）

浅井歩（NAOJ 野辺山）、磯部洋明（京大）、遠藤輝（埼玉大）、片岡龍峰（東工大）、塩田大幸、西田圭佑（京大）、野村麗子（名大）、羽田裕子（日大）、平井真理子（東大）、堀智昭（JAMSTEC）（名大）、簑島敬（名大）、森田諭（京大）、渡邉恭子（JAXA）＋ NICT 宇宙環境計測グループの皆さん（村田さん、亘さん、坪内さん、井上さん、長妻さん、田世話人さん、津川さん、上本さん、島津さん、国武さん...）、今田晋亮（JAXA）、浅井歩（NAOJ）、平
磯部洋明、西田圭佑（京大）、村田健史、亘慎一（NICT）
井真理子（東大）、片岡龍峰（理研）

第 3 章 研究成果

104

プログラム

2009 年 8 月 24 日

11:00 開始：自己紹介、作戦会議、STARS（村田）、THEMIS ツール（？）、Solarsoft（浅井 or 磯
部）の説明
午後：解析
夕方：懇親会2009 年 8 月 25 日
朝から夕方まで解析。必要なら午後に中間発表

2009 年 8 月 26 日
午前：解析
午後：成果発表。ただしプレゼン等は用意せず、端末を見ながら議論。
論文につながる成果を出すことが最優先。

サイエンスターゲット案のリスト• SEP とその太陽面起源– スペクトルの時間発展– flare、CME のパラメータと SEP パラメータの統計的研究→予測– GLE イベントの太陽面起源を同定– Tylka model（フレアのプリ加熱／加速が CME ショック加速の種になる）の検証– 連発 CME の効果• 太陽風／ CME イベントと太陽面現象– アネモネ型の地球への影響– 低速太陽風とその中の乱流の起源（太陽面ソースの同定）– 太陽風消失イベントの起源– 太陽面ベクトル磁場データと in situ 観測 （flux rope, magnetic couud） 比較• 比較プラズマ物理– 太陽–磁気圏 粒子加速の比較– 弱電離プラズマ （電離層、彩層、原始惑星系）• その他– 人工衛星ドラッグ– 今回の太陽周期の磁場は特殊なのか？（dipole 磁場？）
– 宇宙線と雲– 太陽風パラメータ input ⇒ 磁気圏グローバル MHD– 電離層 TEC ⇔ 太陽 EUV （ひので EIS, SOHO195Å, GOES X-Ray）– SFE （Solar Flare Eﬀect）

3.7 研究集会

3.7.13

名称
日程

会場

Solar Energetic Particles: Origin and Environmental Impacts （2010 年 1 月、
京都大学）

Solar Energetic Particles: Origin and Environmental Impacts「太陽高エネルギー粒子の起源とその地球環境への影響」

2010 年 1 月 12 日–14 日
京都大学時計台記念館会議室 III

参加者数
共催

105

31 名

学術創成研究「宇宙天気予報の基礎研究」（代表：柴田一成）
東京工業大学特別教育研究プロジェクト 「21 世紀の地球環境変動を予測する」（代表：丸山茂徳）
名古屋大学太陽地球環境研究所

第 3 章 研究成果

106

2010 年 1 月 12 日
Start

Time(m)Title

Speaker

Institute

1300
1310

10
20

K. Shibata
R. Kataoka

1330

90

opening address
Space weather forecast and solar energetic particle
modeling
Acceleration and transport of SEPs in solar corona
and interplanetary space (tutorial)

R. Vainio

Kyoto University
Tokyo Institute of Technology
Helsinki University

1530

20

T. Amano

Nagoya University

1550

20

S. Matsukiyo

Kyushu University

1610

20

Electron injection in collisionless shocks via selfgenerated whistler waves
Mach number dependence of electron heating in supercritical quasiperpendicular shocks
Energetic particle transport simulation in the turbulent magnetic fields

Y. Kubo

1630

20

Advanced Internet Program for the Calculation of
Aviation Route Doses

H. Yasuda

National Institute of Information and Communications Technology
National Institute of Radiological Sciences

2010 年 1 月 13 日
Start

Time(m)Title

Speaker

Institute930

20

H. Isobe

Kyoto University

950

20

Comparative study of electron acceleration in solar, magnetospheric and interplanetary reconnection events
Ion acceleration in magnetic reconnection: Comparative study between Solar corona and Earth’s
magnetotail

M. Hirai

University of Tokyo

1040

60

Ion acceleration at coronal shocks (invited)

R. Vainio

Helsinki University

1330

20

Magnetic holes and associated particle energetics
inside CIR

K.Tsubouchi

1350

60

Solar Energetic Particle Events (invited)

M. Scholer

National Institute of Information and Communications Technology
Max-Planck-Institut fuer
extraterrestrische Physik

1520

30

S. Imada

1550

20

1610

20

1630

20

Hinode Observations Related to Coronal Mass
Ejection (invited)On the generation mechanism of escaping particles
from the Sun
Energy release and particle acceleration mechanisms in the preflare phase
Time variability of solar-wind chargeexchange Xray emission observed with Suzaku

1730

120

workshop dinner

T.Minoshima
A. Asai
H.Yoshitake

Institute of Space and Astronautical Science
Nagoya University
Nobeyama Solar Radio
Observatory
Institute of Space and Astronautical Science3.7 研究集会

1072010 年 1 月 14 日
Start

Time(m)Title

Speaker

Institute

1000

30

T. SatoJapan Atomic
Agency1030

60

Analytical model for calculating GCR spectra in theatmosphere PARMA/EXPACS and its future application to SEP
Study of the solar events of 13 and 14 December
2006 with Pamela detector (invited)

N.D.Simone

1130

20

Diﬀusive shock acceleration of energetic particles
with non-Gaussian transport

T. HadaNational Institute of Nuclear Physics & University of Rome Tor Vergata
Kyushu University

1330

20

D. Shiota

Nagoya University

1350

30

H. Miyahara

University of Tokyo

1420

30

Y. Miyoshi

Nagoya University

1450
1510

20

Ab initio Modeling of Proton Flux Observed as Energetic Storm Particles
Long-term variation of GCR/SEP events revealed byice core analysis: A review (invited)
Investigation of Earth’s particle radiation environment: ERG project (invited)summary.
adjourn.

T. Terasawa

University of Tokyo

Energy第 3 章 研究成果

108

3.8 出版物
本プロジェクトに関連する出版物は以下の通りである。
出版年

書名

出版社

備考

2007

New Solar Physics with Solar-B Mis-

Astronomical Society

ASP Conference Series,

sion: Proceedings of the Sixth Solar-bof the PacificNo. 369, 2007

Science Meeting
2007

Handbook of the Solar-Terrestrial En-

Springer-Verlag

vironment
2008

Space Weather Modeling: Status andAmerican GeophysicalJournal of Geophysical Re-

Prospects

Union

search, Vol. 113, No. A3,
2008

2009

Flare-Substorm/Space Weather Topics

テラ学術図書出版

Earth, Planets and Space,Vol. 61, No. 5, 2009

太陽の科学—磁場から宇宙の謎に迫2010

NHK 出版

る
太陽活動 1992–2003—フレア監視望2011

京都大学学術出版会

遠鏡が捉えたサイクル 23
最新画像で見る 太陽

2011

ナノオプトニクスエナ
ジー出版局

総説 宇宙天気

2011

3.8.1
編集
出版

New Solar Physics with Solar-B Mission: Proceedings of the Sixth Solar-b Science Meeting （ASP Conference Series, No. 369, 2007 年）
Shibata,K., Nagata,S., and Sakurai,T.
Astronomical Society of the Pacific

発行年月

言語

京都大学学術出版会

2008 年 3 月

英語ISBN 978-1583812372
本書は 2005 年 11 月 8 日–11 日に京都で開催された「The 6th SOLAR-B Science Meeting」（本報告書77 ページを参照）の集録として出版されたものである。本書の紹介文を出版社の Web サイトより引用する。

These proceedings of an international conference held 8–11 November 2005 in Kyoto provide acomprehensive overview of the science and possible observing programs of the Solar-B mission, whose
main goals are to identify the coronal heating mechanism and to investigate magnetohydrodynamic

3.8 出版物

109

processess occurring in the solar atmosphere such as magnetic reconnection.
The Solar-B satellite was successfully launched on 23 September 2006 (JST) by ISAS/JAXA, andhas been renamed Hinode (sunrise in Japanese). The Solar-B mission is the third japanese Solarphysics satellite project following Hinotori and Yohkoh, and involves significant multilateral international collaboration with NASA (USA), PPARC (UK), and ESA.
The aim of the conference was to discuss basic scientific objectives, possible observing proposals
and programs of the Solar-B mission. This conference was the sixth in the series of Solar-B science meetings. The conference consisted of 12 sessions: Instrumentation, Convection and Dynamo,
Magnetism of Quiet Sun and Active Regions, Waves and Shocks, Chromospheric Heating, Coronal
Heating, Local Helioseismology, Emerging Flux, Reconnection Flares, Coronal Mass Ejections, andSolar Wind, thus covering almost all fields of solar physics. There were 19 invited reviews, 18 contributed talks, and 73 poster papers presented on these topics. The book is suitable for researchersand graduate students interested in solar physics and related fields, such as astrophysics, space plasma
physics, magnetospheric physics, laboratory plasma physics, and magnetohydrodynamics.

3.8.2
編集
出版

Handbook of the Solar-Terrestrial Environment （Springer-Verlag, 2007 年）
Kamide, Yohsuke; Chian, Abraham C.-L.
Springer-Verlag

発行年月

言語

2007 年 9 月

英語ISBN （ハードカバー）978-3540463146、（ソフトカバー）978-3642079689
本書の紹介文を出版社の Web サイトより引用する。

The Handbook of the Solar-Terrestrial Environment is a unique compendium. Recognized international leaders in their field contribute chapters on basic topics of solar physics, space plasmas and theEarth’s magnetosphere, and on applied topics like the aurora, magnetospheric storms, space weather,
space climatology and planetary science.
This book will be of highest value as a reference for researchers working in the area of planetary andspace science. However, it is also written in a style accessible to graduate students majoring in those
fields.
本書の表紙と第 14 章 “Geomagnetic storms” （著者 Yohsuke Kamide and Yuri P. Maltsev）を本報告書

209 ページ以降に掲載している。

第 3 章 研究成果

110

3.8.3
出版

掲載誌
言語

Space Weather Modeling: Status and Prospects （Journal of Geophysical Research, Vol. 113, No. A3, 2008 年）
American Geophysical Union
Journal of Geophysical Research, Vol. 113, No. A3, 2008
英語

本書は 2006 年 11 月 14 日–17 日に地球シミュレータセンター（横浜市）で開催された「CAWSESInternational Workshop on Space Weather Modeling」（本報告書 83 ページを参照）の集録として出版されたものである。本報告書の付録 A にこれらの論文を掲載している。掲載論文リストを以下に示す。

• Introduction to special section on Space weather modeling: Status and prospects,
Kamide, Y. (2008),
J. Geophys. Res., 113, A03S01, doi:10.1029/2007JA012972• Magnetic flux emergence in the Sun,
Archontis, V. (2008),
J. Geophys. Res., 113, A03S04, doi:10.1029/2007JA012422• Radiation Belt Environment model: Application to space weather nowcasting,Fok, M., R. B. Horne, N. P. Meredith, and S. A. Glauert (2008),
J. Geophys. Res., 113, A03S08, doi:10.1029/2007JA012558• Nonlinear force-free coronal magnetic field extrapolation scheme based on the direct boundary
integral formulation,
He, H., and H. Wang (2008),
J. Geophys. Res., 113, A05S90, doi:10.1029/2007JA012441• Geomagnetically induced currents during intense storms driven by coronal mass ejections andcorotating interacting regions,Kataoka, R., and A. Pulkkinen (2008),
J. Geophys. Res., 113, A03S12, doi:10.1029/2007JA012487• Properties of AE indices derived from real-time global simulation and their implications for solar
wind-magnetosphere coupling,
Kitamura, K., H. Shimazu, S. Fujita, S. Watari, M. Kunitake, H. Shinagawa, and T. Tanaka (2008),
J. Geophys. Res., 113, A03S10, doi:10.1029/2007JA012514• Numerical studies on three-dimensional earthward fast plasma flows in the near-Earth plasma
sheet by the spontaneous fast reconnection model,
Kondoh, K., and M. Ugai (2008),
J. Geophys. Res., 113, A03S07, doi:10.1029/2007JA012707• Flux enhancement of the outer radiation belt electrons after the arrival of stream interaction
regions,
Miyoshi, Y., and R. Kataoka (2008),
J. Geophys. Res., 113, A03S09, doi:10.1029/2007JA012506

3.8 出版物

111• A quantitative MHD study of the relation among arcade shearing, flux rope formation, anderuption due to the tearing instability,
Shiota, D., K. Kusano, T. Miyoshi, N. Nishikawa, and K. Shibata (2008),
J. Geophys. Res., 113, A03S05, doi:10.1029/2007JA012516• Parametric decay of circularly polarized Alfvén waves in the radially expanding solar wind,
Tanaka, S., T. Ogino, and T. Umeda (2007),
J. Geophys. Res., 112, A10110, doi:10.1029/2007JA012513• Nonlinear force-free modeling of the solar coronal magnetic field,
Wiegelmann, T. (2008),
J. Geophys. Res., 113, A03S02, doi:10.1029/2007JA012432• Key points model for polar region currents,
Xu, W., G. Chen, A. Du, Y. Wu, B. Chen, and X. Liu (2008),
J. Geophys. Res., 113, A03S11, doi:10.1029/2007JA012588• Some ubiquitous features of the mesospheric Fe and Na layer borders from simultaneous andcommon-volume Fe and Na lidar observations,
Yi, F., S. Zhang, X. Yue, Y. He, C. Yu, C. Huang, and W. Li (2008),
J. Geophys. Res., 113, A04S91, doi:10.1029/2007JA012632

3.8.4

Flare-Substorm/Space Weather Topics （Earth, Planets and Space, Vol. 61,
No. 5, 2009 年）

Guest Editors Bruce T. Tsurutani, Kazunari Shibata, Syun-Ichi Akasofu, Mitsuo Oka
出版

掲載誌

言語

テラ学術図書出版（TERRAPUB）

Earth, Planets and Space, Vol. 61, No. 5, 2009
英語

本書は 2007 年 3 月 18 日–20 日にアラスカで開催された「CAWSES Space Weather Workshop」（本報
告書 88 ページを参照）の集録として出版されたものである。本報告書の付録 B にこれらの論文を掲載している。掲載論文リストを以下に示す。

• Preface,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 553, 2009
• A two-step scenario for both solar flares and magnetospheric substorms: Short duration energy
storage,
Bruce T. Tsurutani, Kazunari Shibata, Syun-Ichi Akasofu, and Mitsuo Oka,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 555–559, 2009
• Modeling of substorms and flares by the fast reconnection mechanism,
M. Ugai, K. Kondoh, and T. Shimizu,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 561–564, 2009
• Coronal loops, flare ribbons and aurora during slip-running,

第 3 章 研究成果

112
Brigitte Schmieder, Guillaume Aulanier, Pascal Demoulin, and Etienne Pariat,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 565–568, 2009

• Three-dimensional non-linear instability of spontaneous fast magnetic reconnection,
T. Shimizu, K. Kondoh, and M. Ugai,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 569–572, 2009
• Patchy reconnection in a Y-type current sheet,
M. G. Linton, C. R. DeVore, and D. W. Longcope,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 573–576, 2009
• Flares and the chromosphere,
Hugh S. Hudson and Lyndsay Fletcher,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 577–580, 2009
• Development of the global simulation model of the heliosphere,
Satomi Kamei, Aoi Nakamizo, Takashi Tanaka, Takahiro Obara, and Hironori Shimazu,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 581–584, 2009
• The interplanetary magnetic decrease automatic detection (IMDAD) code,
F. L. Guarnieri, B. T. Tsurutani, and E. Echer,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 585–588, 2009
• Impacts of torus model on studies of geometrical relationships between interplanetary magnetic
clouds and their solar origins,
Katsuhide Marubashi, Suk-Kyung Sung, Kyung-Suk Cho, and Ronald P. Lepping,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 589–594, 2009
• Halo coronal mass ejections and geomagnetic storms,
Nat Gopalswamy,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 595–597, 2009
• Numerical simulations of the solar corona and Coronal Mass Ejections,Stefaan Poedts, Carla Jacobs, Bart van der Holst, Emmanuel Chane, and Rony Keppens,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 599–602, 2009• Non-thermal electrons at the Earth’s bow shock: A ’gradual’ event,
M. Oka, T. Terasawa, M. Fujimoto, H. Matsui, Y. Kasaba, Y. Saito, H. Kojima, H. Matsumoto, andT. Mukai,Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 603–606, 2009
• Influence of the foreshock of the Earth’s bow shock on the interplanetary shock propagation
during their mutual interaction,
Lubomı́r Přech, Zdeněk Němeček, and Jana Šafránková,Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 607–610, 2009
• Three dimensional configuration of earthward fast plasma flow in the near-Earth plasma sheet,
Koji Kondoh, Masayuki Ugai, and Tohru Shimizu,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 611–614, 2009
• Timing of substorm related auroral oscillations,P. Martin, N. E. Turner, and J. Wanliss,3.8 出版物

113

Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 615–619, 2009
• Statistically predicting Dst without satellite data,
A. S. Parnowski,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 621–624, 2009
• Properties of dayside nonlinear rising tone chorus emissions at large L observed by GEOTAIL,
Olga P. Verkhoglyadova, Bruce T. Tsurutani, Y. Omura, and S. Yagitani,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 625–628, 2009
• Proxy for the ionospheric peak plasma density reduced by the solar zenith angle,
T. L. Gulyaeva,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 629–631, 2009
• Investigation of ionospheric gradients for GAGAN application,
K. Ravi Chandra, V. Satya Srinivas, and A. D. Sarma,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 633–635, 2009
• The total failures of GPS functioning caused by the powerful solar radio burst on December 13,
2006,
E. L. Afraimovich, V. V. Demyanov, and G. Ya. Smolkov,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 637–641, 2009
• Aeronomic eﬀects of the solar flares in the topside ionosphere,
L. A. Leonovich and A. V. Taschilin,
Earth Planets Space, Vol. 61 (No. 5), pp. 643–648, 2009

3.8.5
著者
出版

太陽の科学—磁場から宇宙の謎に迫る（NHK 出版、2010 年）
柴田一成

NHK 出版

発行年月

言語
価格

2010 年 1 月

日本語1,019 円（税込）ISBN 978-4140911495
本書の紹介文を「BOOK」データベースより引用する。
人工衛星「ようこう」「ひので」などの最新成果により、太陽は爆発を繰り返すダイナミックな天体であることがわかった。磁場の作用で、パチンコのようにプラズマが射出するメカニズムや、それが磁気嵐となって地球に影響を及ぼすプロセスを解明する。また、黒点の少ない時期（極小期）
イコール太陽活動不活発期であり、黒点減少と気温変動との密接な関わりについても詳しく解説。
さらに、太陽研究の知見を援用し、原始星、活動銀河中心核など爆発だらけの宇宙における天体進化の核心にまで迫る。太陽研究の基礎から最先端の成果まで詰まった、知的興奮の書。
本書は第 26 回（2010 年）講談社科学出版賞受賞作品に選ばれた。

第 3 章 研究成果

114

3.8.6
著者

太陽活動 1992–2003—フレア監視望遠鏡が捉えたサイクル 23（京都大学学術出版会、2011 年）

柴田一成、北井礼三郎、門田三和子、他著

出版

京都大学学術出版会

発行年月

言語

2011 年 3 月

日本語・英語併記

価格

5,460 円（税込）ISBN 978-4764955189
本書の紹介文を「BOOK」データベースより引用する。
太陽の爆発現象は、地球の磁気圏や超高層大気に甚大な影響を及ぼしている。世界で唯一、フレ
ア監視望遠鏡でしか得られない太陽画像をふんだんに使用し、太陽活動現象の諸相について、最新の知見を鮮やかに解説する。
また本書出版の目的について、本書「はじめに」より引用する。
本書出版の目的は、以下のようになる。
（1）フレア監視望遠鏡によって観測された 1992 年 5 月–2003 年 4 月の太陽活動現象データの総合報告をすること。
（2）フレア監視望遠鏡をペルーに移設するにあたり、ペルーでのフレア監視望遠鏡の活用にとってテキストの役割を果たせるような書物をまとめること。
この目的を満たすように本書の編集に努め、上梓することができた。本書がペルーだけでなく、日本や世界の関連研究者や学生にとっても役に立つ貴重な文献になることを期待している。
本書の読者は、太陽物理学者、関連研究者（天文学、地球物理学、地球環境学、物理学）、アマ
チュア天文家、大学院生、大学生、教育普及関係者（学校教員、博物館解説員など）を想定している。本書が、これらの読者に広く読まれ活用されることを、京大附属天文台一同、心より願うもの
である。

3.8.7
著者
出版

最新画像で見る 太陽（ナノオプトニクスエナジー出版局、2011 年）
柴田一成、大山真満、浅井歩、磯部洋明
ナノオプトニクスエナジー出版局

発行年月

言語
価格

2011 年 4 月

日本語5,775 円（税込）ISBN 978-4764955189
本書の紹介文を「BOOK」データベースより引用する。
「ひので」衛星の最新画像をはじめ、衛星・観測所のベストショットを厳選。激しく絶え間ない3.8 出版物

115

変化を見せるダイナミックな天体、太陽の知られざる姿に迫る。太陽研究の第一線で活躍する執筆陣による詳細解説を収録。

3.8.8

編著
出版

総説

柴田一成、上出洋介
京都大学学術出版会

発行年月

言語
価格

宇宙天気（京都大学学術出版会、2011 年）

2011 年 5 月

日本語6,300 円（税込）ISBN 978-4876985548（本報告書 98、126 ペー
2008 年 8 月 28 日–31 日に山梨県清里で開催された「宇宙天気サマースクール」
ジを参照）の講義内容を元にして書かれた、わが国初の宇宙天気に関する教科書である。次ページに本書の目次を掲載する。

第 3 章 研究成果

116

章

1

章題

著者

はじめに

柴田一成・上出洋介（京都大学）

宇宙天気被害と宇宙天気予報

小原隆博（JAXA）

第 1 部 宇宙天気と太陽2

太陽内部構造：日震学からの理解

関井隆（国立天文台）

3

太陽大気と彩層・コロナの加熱

桜井隆（国立天文台）

4

黒点と太陽活動周期

一本潔（京都大学）

5

太陽フレアとコロナ質量放出

柴田一成（京都大学）

SP1

コロナ質量放出の統計的性質

八代誠司（NASA/GSFC）

6

太陽フレアと粒子加速

常田佐久（国立天文台）

SP2

太陽高エネルギー粒子

片岡龍峰（東京工業大学）

7

太陽風

小島正宣（名古屋大学）

SP3

太陽圏と探査機ボイジャー

岡光夫（UAH/CSPAR）

第 2 部 宇宙天気と地球

8

磁気嵐

上出洋介（京都大学）

9

放射線帯

三好由純（名古屋大学）

10

磁気圏構造とオーロラ

塩川和夫（名古屋大学）

11

地球磁気圏からの電磁放射

大村善治（京都大学）

12

電離圏

渡部重十（北海道大学）

13

太陽活動変動と地球気候

余田成男（京都大学）

第 3 部 宇宙天気予報へのアプローチ

14

宇宙天気予報の現状

長妻努（情報通信研究機構）

15

宇宙天気リモートセンシング

宗像一起（信州大学）

16

宇宙天気のモデリング草野完也（名古屋大学）

第 4 部 宇宙天気の物理を理解するために

17

磁気リコネクション

星野真弘（東京大学）

18

太陽ダイナモ機構

磯部洋明（京都大学）

19

太陽風の衝撃波寺沢敏夫（東京工業大学）

用語集

3.9 解説記事

117

3.9 解説記事
本プロジェクトに関連する、雑誌等に掲載された解説記事は以下の通りである。次ページ以降にこれらの記事を掲載する。
著者

タイトル

掲載誌

本報告書での柴田一成

宇宙天気予報岩波「科学」 2007 年 2

118 ページ

掲載ページ

月号
柴田一成

ユビキタス・リコネクションの証拠とISAS ニュース、2008

しての彩層アネモネ型ジェットの発

年 2 月号*1

120 ページ見石井貴子、柴田一成
増田智、柴田一成
片岡龍峰

第 24 太陽活動周期（サイクル）始ま岩波「科学」 2008 年 3

る*2

月号

国 際 会 議「International CAWSES

天文月報、2008 年 5 月

Symposium」報告*3号

宇宙天気サマースクールの研究会報

天文月報、2008 年 12

告月号

宇宙天気の科学

ISAS ニュース、2008

*4

小原隆博

121 ページ
124 ページ
126 ページ
128 ページ

年 12 月号*1
浅井歩、柴田一成

宇宙の天気の鍵を握る、太陽表面のア

天文月報、2010 年 3 月

ネモネ（イソギンチャク）型構造*5号*1 ISAS ニュースのバックナンバー: http://www.isas.ac.jp/ISASnews/backnum.html*2 関連する新聞記事が 142 ページ以降にあり。
*3 会議の詳細は本報告書 91 ページを参照。

*4 研究会の詳細は本報告書 98 ページを参照。

*5 関連する記者発表資料および新聞記事が 152 ページ以降にあり。

131 ページ

118

第 3 章 研究成果

3.9 解説記事

119第 3 章 研究成果

120

科学的成果

ユビキタス・リコネクションの証拠としての彩層アネモネ型
ジェットの発見柴田一成
京都大学大学院理学研究科
附属天文台 台長

2006年，太陽観測衛星「ひので」が打ように呼ばれます。アネモネ型の形状から，コ

ち上げられ，太陽の驚くべき素顔が明

ロナのX線ジェット生成機構が「磁気リコネク

らかになってきました。中でも興味深いのは，ション」と呼ばれるメカニズムであることが判

太陽の「彩層」と呼ばれる層（太陽表面の上空明しました。今回発見された彩層のアネモネの大気層）が，非常に小さなジェット現象（細長型ジェットは，コロナのアネモネ型ジェットのい高速の流れ）に満ちていることが発見された数 十 分 の 1 程 度 の 長 さし か なく（ 2 0 0 0 〜

ことです。彩層は，想像されていたよりもずっ5000 km），速度も遅い（10〜20 km/s）のですとダイナミックだったのです。とりわけ，そのよが，形がコロナのアネモネ型ジェットとそっく

うな小さなジェット現象のうち，アネモネ型ジりなのです。このことから，ジェット発生のメカ

ェットが多数発見されたのは驚きでした。

ニズムは，磁気リコネクションであると考えら

アネモネ型ジェットは，今から16年ほど前，れます。ジェットは彩層の至る所に存在するの我が国が打ち上げた「ようこう」の太陽X線観

で，磁気リコネクションが太陽彩層中で普遍的測により，X線ジェットとしてコロナ中で多数発に起きていることを示唆します。
「ユビキタス・

見されました。ジェットの足元の形が，イソギ

リコネクション（普遍的に発生するリコネクシ

ンチャク（sea-anemone）そっくりなので，そのョン）」が発見された，といってもよいでしょう。
コロナ加熱機構の有力な説の一つに，微小リコネクション（ナノフレア）説があります（パーカー，1988）。今回発見された彩層アネモネ型ジェットのエネルギーはまさにナノフレアのエネルギー程度なので，ユビキタス・リコネク
ションの発見は，コロナ加熱のナノフレア説をサポートする，ということができます。
磁気リコネクションによって，コロナ加熱のもう一つの有力な説であるアルヴェーン波も生成されます。
「ひので」によって観測されたジェットを詳しく調べると，アルヴェーン波の証
拠も次々に見つかってきました。したがって，「ナノフレア説―アルヴェーン
私はひそかに，
波説の統一モデル」を考えています。今後の図10 可視光磁場望遠鏡（SOT）で見た彩層の様子
太陽の縁近傍を見ている。黒い楕円の領域は黒点。無数の微小ジェットが見える。その中で，足元が光っているジェットがアネモネ型ジェット（矢印）。2006年12月17日，カルシウムⅡ
H線フィルターによる。（Shibata et al. 2007, Science 318, 1591より）
図11 彩層アネモネ型ジェット
左は「ひので」によって発見された彩層アネモネ型ジェット。 SOT のカルシウム H 線フィルターによる。1秒角＝720km。右は彩層アネモネ型ジェットの発生機構の想像図。Xのところで磁気リコネクションが起きていると考えられる。
（Shibata et al. 2007, Science
318, 1591より）研究の発展が楽しみです。
（しばた・かずなり）

コロナ

遷移層
磁気
リコネクション
彩層

光球

100〜1000 km

6

ISAS ニュース No.323 2008.2

3.9 解説記事

121

122

第 3 章 研究成果

3.9 解説記事

123

第 3 章 研究成果

124
ῌ ῍

 International CAWSES Symposium        2007  10  23  5    ! "# $International CAWSES Symposium% &'()*+,CAWSES- Climate and Weather of the Sun-

Earth System ./01 2

45678 (ICSU)

59:

3



;<=>

u~3 >"Qy& `Q
|RQ*F, .Q45 CAWSES

T # $-aTb (2)co-chair N%

#A*F,3&-  LA'MN(+# 

sTuT- )$*+

.C3 ,-; ../Scientiﬁc Committee on Solar-Terrestrial Physics

 $ ;  .   / (SCOSTEP) & 2004ῌ2008 ?@+#A>45(Stony Brook Univ.)

BCDEF, / GHJCD CD

0I



0C3

3 M. A. Geller

4 .&<  SCOSTEP,JKJ J>LAMN;<

6/   ./

1 ./CD0 $e 1 C

013+# O )*P*Q

0CDRSTU VWNX+ YNZ#[

D% . 2f $;3  21 

7\]^N_+#A*F, `aTb- (1)t¢£ $3

Solar Inﬂuence on Climate ./. 2f ©ª«83  21 

2\

c

¤4¥

56¥

COE ¡
¦§¨7%

COE ¡t¢d3 (2) Space Weather: Science and Applications£ $y 0J X9% . 2f :$¬3

.e f 6 g3 (3) Atmospheric Cou-. 21 pling Processes .hij3 (4) Space Cli-

0K;J­®¯1 % . 2f °<matology ./01 klCD3m<F,- aTb (1) nA#-/ (2) -/o

pqr CME .stuv!

w3 Qx yVW (4) -/ z{|U .}{COE ¡t¢£ $/±3 ²1³CD´µ

A¶·<

K

¸¹K´º

B`(*+, * &78
0IK 0GJ7 &W7 
& 0G6=i & 7

»¼ 1 ½i»¼,
292

1 2008  5 

3.9 解説記事125ῌ ῍  jD%5 tutorial lecture
652:92:l 7! k589:<;<0H ! j5= m%n! :5opT
q-r: >D %s>0?P  15 t
5 keynote <= ! u67@v5wxNLN
yxJA

g! z0A5675{|}C0

12   !"g~ ! 5
B5CfD4! EFG5e JK
!  HIJ_*!e L
vw 2

NyxJA<=1D5B5CfD4 ghU keynote <=0hUx.¹º"y!"z»{ ;?5x

K ! 5 G5K! LM<= 45 t! k
6@<=N 100 tRABC<=N 250 t



  
"

1D

 5 (OU CAWSES W

JNP567D40kQ 'R! "#$% 376  &'#

01j! EFSr:5KTL'

26 ("$% 154 ) *+  ! U0V! EF&':! e9WX&':!

,- ./01234!

Y12e&':! 2er:! eZ:! [\:L"567! 8#5679:5*+567=567G5]0^VhUj! tutorial lecture  keynote  ! _5j567= RPU<=0 1 >1! ;? @<= 2 >E ¡¢£0"¤T ¥S¦

ABC<= 1 > $D 1ABEF0 5 h z`

G

&CAWSES `c) ¨©

 ;

5H   IJA(CKL5! a%bR5§G0?P! 2009 O
SCOSTEP deª«

EMNL-! 5 GOF $%

5f¬$L% gh567i­ ® 

0P 5! *+ QRD

R0jUj  ! j5k5E

2$

FSr:5"¤> 'L ! E

DST tutorial lecture !

L!":U Eugene N. Parker #V“Hydrodynamics,

Magnetohydrodynamics,

andElectric Circuit Analogs” $! !%WXY
Z&':5[(5)0]$  \5! ^_*6+,5-./`0“EarlyJapanese Contributions to Space Weather Research”!  SCOSTEP ab,5 Marvin A. Geller#V“1960 s Advances in Middle AtmosphereF=5Jl 60 m<L-! #$%5EF675Jl 20 ]

$L$25 ! ¯T°nLj  _"

RPUEFῌS=5]

±-V²³j´h! "¤T =G] opqµ  z? L ! _! _:rs¶>! _t"#u>·ns¸Research” $\DcDAdCA&':

$%5./0 j0·

12e67534f ghUi5L<=0h| 101 ¼ | 5 ½

8

R

293

第 3 章 研究成果

126
ῌ ῍

   
e-mail: ryuho@riken.jp

2008  8 4  

Yi #|} P ~^1

 

v.%,j&ce(C



28 

31 

!"#$ #%&'( ) *+ ,(j&, ~'e,(M)-./01/2 345' '67 8

3(N v.*'6 9):;<=>3?@ {e :&pqdP E&pq

<=,ABC+D3EF, GHIJ ;~pq+E,

KL&MN '67  OPQ'CRSe|N TUV WX&Yd  : pqYi§i¨,©e ªC,ZC( 90 [\3] 15 ^. 30 [\,-«¬­®N,¯°{jz&e3] 5 ^. _ `C '67 #a, 80

01/2±. {7 V² gj:bcdefC ghij01/2,MN

*[\e/,³´'(Cjµe#0/¶'6 kl 1, 2$7, i(Cj{7 ¡¢£}P¤&¥¦{e    P :mno, X!"epq, dd·1323, 4¸P¹iG

rs' #'Ct/uv!$3wxyz' {7Xz&ºMC»,A5¼U[½·,kl 1 fGkl7770



 2008  12

3.9 解説記事127ῌ ῍



 !" #$%&'()*+,88 (http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/
swss08/) #> C83 9:;D1E#$D -. / 0 12 345

3 <3

6789:;<=>?@AB C, 

>? @^/0C #DC$% ABC 

1EFGDHIJ 33
KLMN C FGD



4 !

b =2 ss$*FGDE>

FGK3 + HHIJOPD0,6QR STUVl KLM OPsN

:8WX$! Y ZSTU$ ¡*OP*s¢ , Q£ $!" [\U]#^  ^¤/D , ¥$%_`Ja b¦8<DR&GW<8§ ¨9

&FGDCc' d8Te f() gh*ghiejkg  ©2 1Eªk8W

OlhmJ  g (<8§

nop^q+,rs -.t uB

OD ®¯D °=ST*¯ 1UVW

xSy<z{| iej*¯ ±X²Y*¯ Z³ [*¯ ´U µ*k$! iejk}]~¯ ³¶ \*¯ ·¯N]*Dx|s¸ ^_`ab c ^// vw$

0J/a F 12345 6KC F

123

LOC «I¬89­8<K

0 

FG7^

¹d 2 º»It

e 101 ¼ e 12 ½

771

第 3 章 研究成果

128

ISSN 0285-2861

宇宙科学研究本部

ニュース

宇宙科学最前線

金星気象衛星 PLANET-C 一次噛合せ中のクリーンルーム。左側の黒い箱は衛星の支持構
造，右側のびょうぶのようなものは壁面パネル。多くの搭載機器は壁面パネルの内側に

小原隆博
研究開発本部・宇宙科学研究本部
宇宙環境グループ グループ長

面の彩層からコロナ領域にかけて発生する，大規模なエネルギー解放現象（爆発現象）です。光や電波で一瞬にして数十を超える人工衛星が，太陽の発す

太陽フレアの発生はいち早く察知できますが，その後る放射線によって機能停止あるいは機能喪失に遭いわずかな時間を経て，太陽放射線が地球近傍の人工ました。2003年10月に発生した史上最大規模の太衛星に押し寄せてきます。

陽フレアの影響です。その後の復旧措置で，多くの太陽物理の研究成果を応用して，いつ，どこで，衛星は正常に戻りましたが，米国の気象衛星の観測

どの程度，太陽が危険な状態になるかを知ることは，機器をはじめ，いくつかの計測装置や実験機器は壊

安全な宇宙開発を行う上で必須です。太陽放射線は，れました。
太陽フレアに伴って発生する太陽放射線（太陽宇宙線）の影響は，1990年代の中ごろから，人工衛星に

宇宙飛行士たちにも影響を及ぼすことが懸念されています。放射線被曝に遭わないようにすることが重要です。

現れ始めています。極度に集積され高性能になった

太陽からのX 線は，地球の電離層にも悪い影響を宇宙部品が，太陽放射線の影響で壊れました。永久与えます。具体的には，高度80km付近の大気を電故障した人工衛星も多くあります。
太陽フレアは，発達した黒点群を中心に，太陽表No. 333

取り付けられ，このパネルは支持構造に覆いかぶさるようにして固定される。

宇宙天気の科学太陽の嵐

2008.12離させて，D層と呼ばれる新しい電離層をつくります。
これは太陽の光が当たる日中（昼間側）に限られてい
ISAS ニュース No.333 2008.12

1

3.9 解説記事

129

図 1 「 ひ の で 」衛 星 が観測した太陽コロナ使っているのとほぼ同じ量のエネルギーを，磁気圏は太陽風から，いつももらっています。
地球の気象現象に目をやると，そこでは時々，低気圧や台風が発生します。それは赤道域にたまったエネ
ルギーを冷たい極域に移す仕組みです。磁気圏でも同じように，蓄え過ぎたエネルギーを時々解放しています。その現れの一つが，オーロラ嵐です。そして，
磁気嵐と呼ばれる地球の磁場が大きく減少する嵐も，時々起こります。
ますが，その領域を通過する電波（特に短波）を強くオーロラは，宇宙から地球の極域を目指して，もの吸収してしまいます。人工衛星からの電波が地上にすごい速度で突入してくる電子が，地球大気と激しくうまく届かないような状況も，時には発生します。

宇宙の天気の光が輝くためには電子が加速されていることが必要

宇宙は，何もない真空の世界と思われがちですが，ですが，人工衛星の観測によって，オーロラ上空に電決してそうではありません。例えば地球の超高層大気子を加速する電圧があること，地球規模で発電が行です。地上500kmといえば，国際宇宙ステーション

われていることが分かりました。大きなオーロラの発が飛ぶ高さの少し上ですが，ここには10 −8 パスカル

生時には，その上空を飛翔している人工衛星がオーロの大気があります。地上1000kmに行くと10 −9 パス

ラ粒子の直撃を受けて，異常状態になりました。

カルになりますが，それ以上の高さでは，今度は電離

また，オーロラになれなかったプラズマは，今度は電磁波動や磁場の振動のエネルギーをもらい，非気体であるプラズマが主役になります。
地球周辺の宇宙空間は，プラズマと地球の磁場が常に高いエネルギーを持つ粒子（放射線帯粒子）にな

共存する空間です。いろいろな構造が形成されていて，り，人工衛星の部品や表面に，甚大な被害を与えて非常に激しくエネルギーをやりとりしています。地球

います。また，オーロラ電子は強いX線を放射します。

の夜側にエネルギーのたまる場所ができています。ま宇宙飛行士も注意しなければならない状況が発生した，静止軌道より少し地球に近い領域にも，地球をぐます。

るりと取り巻く形で，エネルギーのたまる場所ができ

地球の天気になぞらえて，変動する宇宙環境を「宇宙天気」と呼んでいます。宇宙天気とは，人工衛星ています。
太陽に目を転じると，日食時にきれいに見えるコロや宇宙飛行士，通信などに障害を及ぼす宇宙環境の

ナのガスの一部は，太陽の重力を振り切って，太陽系変動です。そして，太陽や地球の嵐の発生を事前に空間に飛び出していきます。これは太陽から吹き出す

予測しようとする「宇宙天気予報」への取り組みも，風という意味で，太陽風と呼んでいます。太陽風は，

世界中で進んでいます。

平均で3日かかって地球に到達します。地球周辺の空
間は，地球磁場とプラズマで囲まれていて，磁気圏と図 2 放射線が飛び交う
宇宙空間

衝突して起こる，大気の発光現象です。オーロラの
光は，地上100km付近を中心に輝きます。オーロラ

宇宙の嵐を科学する呼ばれていますが，太陽風は磁気圏の磁場やプラズ

世界には，宇宙天気予報を実現しようと努力してマと相互作用して，エネルギーや運動量を磁気圏に絶いる組織があります。国際宇宙環境情報サービス

えず注入しています。日本など世界の大きな国が毎日（ISES）がそれで，本部は米国コロラド州ボルダーにあります。今から10 年以上前になりますが，私は，それまで所属していた宇宙科学研究所から郵政省通信総合研究所に宇宙環境研究室長として異動して，日本の宇宙天気予報の確立の仕事を始めました。通

各種宇宙機器太陽放射線
フレア（太陽面爆発）

信総合研究所は，電波研究所以来の電離層研究に加えて，太陽活動の本格的研究を始めていました。そこ

太陽に，地球磁気圏における宇宙天気予報を付加する目

放射線帯粒子太陽 X 線

的がありました。
地球の周辺には，バンアレン帯として知られた放射線の帯が存在しています（『ISASニュース』2006年
宇宙基地
高エネルギー
放射線追う」参照）。放射線帯の最も地球から遠い領域は，
有人宇宙活動2

ISAS ニュース No.333 2008.12

5月号「ジオスペース最高エネルギー粒子誕生の謎を

地球

静止軌道高度に達しています。太陽フレアは，光，電第 3 章 研究成果

130

図 3 磁気圏観測衛星「あけぼの」が宇宙から観測したオーロラ像

図 4 シミュレーションによって可視化された地球磁気圏

波，放射線のほかに，太陽のコロナのガスを放出しま

ラが発生する状況ととても似ています。それもそのはす。このガスの塊は非常に大きく重いもので，飛び出ず，太陽コロナも地球磁気圏も，プラズマと磁場からす速度も秒速 2000kmに達することもあり，とても構成される世界です。宇宙プラズマ物理学が，太陽

大きなエネルギーを運んでいきます。地球に向かったと地球の嵐を解明してくれると思いながら，研究を進

コロナのガスは2日程度で地球磁気圏に衝突し，磁気めています。

嵐と呼ばれる地球の嵐が発生しますが，この磁気嵐の回復過程でバンアレン帯は非常に活性化することが分かりました。それには太陽風の変動，特に太陽風

防ぎたい宇宙環境による被害
̶̶ 結びに代えて̶̶

磁場の赤道面に対する成分の向きが重要で，これが私たちJAXAの宇宙環境グループでは，宇宙環境

下向き（南向き）になった状態が続くと，バンアレン帯を人工衛星などを用いて直接観測することによって，の放射線粒子（特に電子）が増大することが分かりま

地球嵐によって増加するバンアレン帯電子や，太陽フした。

レアによって発生する太陽放射線の地球への侵入機

通信総合研究所が情報通信研究機構に名称を変え構などについて，監視と研究を行っています。宇宙のた2001年から，同機構の仲間とともに，太陽風を入放射線の影響は，人工衛星の部品に現れます。宇宙

力とした地球磁気圏のリアルタイムシミュレーション

環境グループでは，耐放射線宇宙部品の開発においを始めました。磁気圏の宇宙天気予報です。これをて，衛星周辺の放射線環境を定量的に見積もる作業進めていく過程で，オーロラの発生は磁気圏のトポを行いました。また，いくつかの衛星事故（サテライ

ロジーの変化によっていること，すなわち磁場のエネ

トアノマリー）発生時における宇宙環境の状態の分析

ルギーの解放がプラズマの圧力や運動を発達させてを行い，原因究明に参加しています。衛星が非常にオーロラ嵐や磁気嵐を直接に引き起こすことが分かり

強く帯電する状況，大気膨張によって姿勢が大きく乱ました。地球嵐の発生の理解が進んだ現在，太陽のされる状況も，宇宙環境の変動によって発生します。

表面の観測データから太陽風の構造をモデリングすこのような経験を通じて，私たちの中には，環境変る段階に達しています。また研究グループのメンバー

動に強い衛星をつくりたいという想いがわいてきましは日本中に広がり，九州大学，気象大学校，そして核た。目下，JAXAの衛星設計基準改定プロジェクトに融合科学研究所で，宇宙環境シミュレーションを進め参加して，宇宙環境ワーキンググループを主宰していています。

ます。衛星設計基準の改訂作業は，緊急かつ重要な

また，文部科学省学術創成研究「宇宙天気予報の事項として全技術分野で進められていて，多くのワー基礎研究」（代表：京都大学 柴田一成教授）にも参加

キンググループがあります。帯電や部品のワーキング

して，宇宙環境モデリング研究を継続しています。

グループにも参加しながら，そこでは宇宙工学の専門最も重要で，しかしながら大変難しいのが，太陽フ家との共同作業を行っています。

レアの発生予測です。太陽観測衛星「ようこう」と過酷な宇宙から衛星や宇宙飛行士の安全を守るこ「ひので」によって，太陽フレアの発生の仕組みが，とが，宇宙環境研究の使命です。本稿では，太陽のだんだん分かってきています。黒点上空にある磁力線

嵐や地球の嵐について，どこまで予測が可能かというが大きくねじれてエネルギーをため込んでいく様子，

視点で大半の字数を費やしましたが，科学研究の出そして，あるときに形の変化を伴って磁場に蓄えられ口には，強い衛星をつくりたいとする技術研究課題がたエネルギーが解放される様子が，X線の波長を持っ大きくそびえていました。JAXAの宇宙環境研究は，た望遠鏡で観測されました。磁力線のトポロジー変化

理学と工学が車の両輪となって，今，進んでいます。

が起こることは，よく考えると，地球磁気圏でオーロ（おばら・たかひろ）
ISAS ニュース No.333 2008.12

3

3.9 解説記事

131


!



¡¢384ῌ1305  462ῌ2

e-mail: asai@nro.nao.ac.jp" # $ %
 607ῌ8471 

! " 17e-mail: shibata@kwasan.kyoto-u.ac.jp   ! "#$%&' ()*+,-./0 123 4 #$%&()5! 66&76897:
3;<! =>?>@ABC=123 ()BD@><* E.FG! HIJKLMN*OP@@QRSTU3 VW <0@5! XNHI

YZ@

[ >.\A@! ><]^:_`Ea02bc de*F 4 f<g5! 2005 h 8 i 24
j@klU<mn@opM&q@rsU! Xtu:M;<HIvwxy NOAA 10798:Xz.l{<vwN |}~ NMJ! XU2X1 .
\A@bc<4 X! 

vwxy*! opM&qkl :M;<z:p0<4
7% xXy)n8EWz{5|}~CV:./B

1. &'())X7% gh)+nJ`aq)KLMN#$% &'()*+,-#./Jg)5% Tkf OPh Vk@01234 5$67% 8+9,-:;<=>?

~/CV:,)5/X7EV@A/B C)1239DEFG@% HI J

TU/E9p% AGXOPhE~/)KLMN:OPQRESTU/CVWX

:EU@A/1)B

YXY./B CU$Z[\]S,- (Coronal

% OPh$% % % `ag

Mass Ejection; CME) V^_U/B C) CME :h% VT9Ek@A

1`aEbcG@de#f/CV#% gh῍ V/EWcc=% UU):

9G@% `aghiEjk@lm[L5+nT TU@A/X7% 5oXp`aq)rstu5vwTo/9D)X#Wc9p)5FVA,:./B A

῍1 gh)£¤$% `a)¥¦§¨¦§E©A@% ªE`gh) b?«:¬­~/,-)CV#% c))KLMNJ% Z[\®m¯ °±²³ c)´µ:`aghE¶kf·?¸/¹E>C/CV:ºAB X% ghEFG@% ´¦§`»#lm[L:
TU/B
196

¼ 2010 ½ 3 ¼

第 3 章 研究成果

132     


!"#$%&'()*$+,-

* . / '012345678 9)*:; )*<,=>=   ? & 
,@ A &B'C;
'- D  EFG'
P1

HI !JK,- " LM
# NEF$%O&P QR'(LS)T*+U  V, %& Q2005ῌ2009-.U- )% N *WXO/ 0E
1 Y2= ZEF[ $%O& 3P)* 45*=&- D=&D ' 67\678> 9]^F_`:;_*a'cd$%&

$abe<5'a*

 67> 9]'fa Tg6hij*=&? & =,)*  >?*=&&k l)LM#Tm*=& ^F
1no*  67> 9]'f$abap@q5r A&Bs - )% Cc/tD'Es 67ῌ9]muv'>>w
$aba*xF=&y2005 - 8  22 "67 * 24 "^F1® = ¯°± Qe²£
q³+´U- 1 o4 GOES ¢g'
X k.Rd- Pmlg X ©= 8  22 " - 2 o4 GOES ¢g'ª«¬57­Rd-  r''Gs=&w>- 3 o
4 4 o4 ACE ¢g' 678t.
*^Y.Rd- 4 o4 Bz +$%
^Y.uv w\* ^Yuµ,)* - 2 ¶xk _`·B=&£ = y'z Q¸U £{¹| ACE ¢gº}
B= ** &- ) D
r' 678t.`^Y.!~'G
s=&- 5 o4^F1T*
Dst U Qt't(_`U- {¹|B> a= »(^F1L
M=&- QAsai A., et al., 2009, JGR U;, a$'G'z{ H|HG=[= ;U , \^$ Qt'tUI,*}+-(_`,)* =&- 8  24

2.

2005  8  24 
"' Dst U'a= D *b=& )%^F1,- )^F
1 Dst U( Qc'^U 216 nT

k l~J5'K4= 8 2005 -'d=& '(^F1'e$%

8  24 "'LM= ^F1* Dno*- ga)^F1 I+ f¡¢g'h£*$% 8  22 "67¤¥ i+¦§h;,

M


2)

NO NOAA10798 , - P 1 'TjP 1 TSG=X k.

)H$abaQHRd ->

TSt ^F1T* Dst U¨&)*w> QPm X ©=&,Rd,- )% 9]V. QWXU 

U- 67 'n &ª«¬57­ QP 1

^Y.Z[\ Qp@]*p@\ 2 o4U ;'p(=&- 67ῌ9]H 103 ¼  3 ½

 l" 8  22 "'lg67

197

3.9 解説記事

133

K2 
 NOAA 10798 W0X9 Z[\]_` Qab^71 !aS [hi2j_` Qa2qp ¨101S v[qwxi Q195 ©ª« ¬S _`9 \_` 2j_` SOHO LM2­OP®3 MDI No qwxi_` EIT 4¯° No±5:89 ²)*³´)6& 1  1 6G@_` 7B&C1 Q KZ µS9 8 R 18  ¶·&)*c¸  QadS !¹8 D.
!|}:8&'1(!e)19 QAsai A., et al.,2009, JGR NoS 

   

 !"#$%&''()* +) ,-.(,-.

/01 CME ! 23 45(6( 7*819
 , - .

<:? NOAA

10798  @'&AB1!C19 
DEF G

2jz{!|}:8&'19
 NOAA 10798  2j_`D^&Aqwxi_`D^&A "~#D@o$%6 '  Z&%&'1:& ;,-.!<= 1
>

19 Z&%ad @yN !1' @'& HI

B&J9 K 2  SOHO LM N6&OP:8 ,-.< Q8 R 22 S(!e)19 K 3

  & X i qwxiDOP_`Nhi2jklmn
Y09  DH01!  (81  Z&o>

.

TUV 5 &'1(!e)19

W;X Y&'19 Z[\](D |}

2jz{ @'&D^;_`D Kab^71!;

''!C19 aDC19 8 R 18 )*c  Q;a(2jdNDC1!  dS ! Z&%(!e)19 q(3) D12jq(2jq[fgDhi2jklmnDCo 

DCo ]v )Z&%a! Qpqr stS/a Qqr u Y¢&'1£9 q((2tS d(6&'1(!+ D%1ῌ 9 :*v[ qwxiD^;XDC
ῌ2 ;º89´ d& st01a Q»¼S
198

;

 "^01* z{!C1¡+¤,-.

N6&st¥utaq!1 ('¦§DC19 /7

sta ut01a Q:¼S

uta(½9;<R= 2010 > 3 R

第 3 章 研究成果

134

 3 2005  8 2 20   0  ~,  NOAA 10798 rZ[!j*" GOES / X 50 ¡ (SXI)(1 X 5¢l  SOHO 2£@50¡ (EIT)(2£@5 195 ¤U¥¦§¨G©% ¢l # SOHO / MDI ª«¬3(456O4789(* ­.®  NOAA 10798  1 X
52£@5(P¯L(* 55°^ 6! 7±,'r±Z[:8/0(*  9:²,³0X¨´µGH 789+S B % Z[¶./0(C&D+(* Asai, et al., 2009, JGR % L M N OPQR,S,5./ TUVWXY 1'Z[:\] ^_ '.Z[AAM`&aL,bc(* Cd C 1' ) e''(C&S,/0(4), 5)*  4 #  C 1'XY^Z[  `(e'\]& QR,:fgC1&<(hi!jkl:;42005  8 2 20 345O4789 "% &QR,5`<(!
jkl* #· ¸¹º»(%<* QR,fgm(n  o"'pqr
s<(C&S,/0(* tn

NOAA 10798  gugue'v&]# w$

x yz{,  NOAA 10798  23  n  n |P NOAA 10808 &   %{}&~,/0(%  23        2   !

 s3pqr 4 '( "c 4 "#$ % &'( )'pqr:cC/0(6), 7)* )(* + NOAA 10798 ,&-(/0( 2005  8 2 18 +S 22 %'./0( &01(*  4 "2005  8,       ! j   s   p q r 

2 20 3456789:;<*CME=>. NOAA 10798 ?@(K &01*I:m*+<( 1'e'    #$ '+.* Cd C

% A   B #$,'Z[hi-'g

% &'./0(C&D+(*
C EFGHIJ <(K &01C&
 103 ¼  3 ½

0/ E  $/0

0/ C,?`:d/P*x  8 2 22  spqr&.<199

3.9 解説記事

135& 5 SOHO '( ) LASCO 1­®,¯°$%  2005  8  22 
LBCD±'2 (CME) I 2 %6% CME J _&c%6%+5²9:b&c³ SOHO '( EIT 1­®, ´µ¶0123q·^5: &cz¸"#$% ¹º _»¼¹b 23
4 _Asai A., et al., 2009, JGR ,b CME 

 

22    2       & 6 h NOAA 10798 *&+,J539 -(a) 2 BCDgc .d9 &c N/S 
//234 (b) BCDg7.d9J 7 {|>! _ ¡BRb 9 h2¢£4
 (c)  2L 4
 (d)  $% EFGH¤w
%  F¥CgE7ij%2#(tt5¢£9 _&c¦§539:b
-¨plmn©s9"sª«0+539:
_Asai A., et al., 2009, JGR ,b 8    NOAA

10798    


!CME

"#$% & 5  SOHO'( )$%LASCO "#*+, -. / 0 1 2 3 4 & 5 5 CME 2%6% CME1, CME2 789:
LASCO 5 ;<=2>?75 @A
BCDEFGHI "#5J*+K
CME ,LA ? LASCO ,LA;% klmnJ $% oN$%

<=*+5M"#$% & 5  NOPQRSTUV CMEWp

2 9?7 N5J

 CME v

??59   CME W$5:
 CME XY Z[W5 CMEW\

400 km/s 5:]9 A^7

%6% 1,200 km/s, 2,400 km/s 289
K῍

3



 CME W (2,400 km/s)  2008

9  CME W

q lmrs4tu

?,LA
?%5

_w9 b 7xy%

z CME{|>!4?7

} }"#$%~2,


5:p ?7

4?7

P`RaL #(tt5$I2& 7 34_ 14000 P`Rab c5 de 15 

xy% w% _b

XY CME

 fCgh7ij

%

8)

 12 5 LASCO "#9 4 CME
5:

"

 CME 47
%6%"#$%~ "&' ( .)9

῍3 ?%"# CME ¬OCS (http://cdaw.gsfc.nasa.gov/CMEῌlist/) ,
200½45 2010  3 

第 3 章 研究成果

136

N7 @AO#.PQ CME  CME 8 R 3>?G0
3M)12$ST%5,! 7
 CME UV

Q

# 3*Q&'5,
U, @AWXYZ ([)D! 
CME *\]^_`a U+, ! bc-BH d$S
efgfhd$SQ.ij3.




efgfhd$S9), 10)  1./
7

Geotail w4HQ!z55, 2005 R 8¨ 24 SB4T© ª#« 123 12 X % 12 Y %
12 Z % 6¬ X, Y, Z  GSE ­U®
 H 9 D E V  " © W =    ¯W °±|²0 w4
'Xz5 !³B,v M|"H[´µt#, ¶·/¸   CME U,¹, 8/Y Z/¸5,º»  CME  A 6Asai A., et al. 2009, JGR H09

0k12[ UT17WlmYno
6pq3 rsea-anemone; %efgfs9 H
+t# Uuv,H*Q
6VV H w4 X /xyVz55,!! xyO# ! {|}~ f ! efgf u# U,U77678q*Q!

7 Q  V    9     d  $ S

NOAA 10798  9 ! efgfhd
$S!
efgfhd$S  

 

uv,$S:*B;#,!

     11)  <H0V :;=  CME  





>4 X /?/*4+t  !"#$ %&1 '()* 5# @12AB
47C[!"0 DEFGQ!

+#,*   CME   - ./ !"0 123* v1./7Q$S)4 ! 5#  670 CME 89S DE*1I)!R :;<12=34>?5,!

J@$S Q! U# @A CME  CME 8R DE¡ DE¢d.K !

B

.CD)

VH+#, L£ ! M DE¢

1E.F)GBH*1EIJ

d¤N¢ ¥<OPJ7 

K L 123 6Q0¦ !4V d$M)1239  ! 670"29

S NOAA 10798 V0§,[ 103 ¼ [ 3 ½201

3.9 解説記事

137  3  

 X !"#  $%&'()
, 

*

+

U0 e 5+/[J H+1,<14), 15) 
89 OP/ :++<; IJ+1L# 44  - ./01#$%&'() 2/34567 8

CkK4T)=

9 :89 ; 9<&L/. ,M7+1C/ :=>?@AB0 8 C  D )(VK/NO4P4LE<F6 1# G5 H$%&'(

# Q4/ OPRS/

)I80 9J <# K4

H"ViC,K LM/ NOPQ/ "

489<J 4+1E

RSTUVW XG5 9Y +6/b5 IJ

F6 1"L#L#

LZ4 $%&'() [< 1L# 15, OPQ

4.



"#]^]/5$_ =! %` <5"/ub

ῌ

/ \OP <L# =!=&a $%&=& a+ 89\< F6 1 # K15+/T eb $%&'() +5c5'd/<

 eV(f /)g*# +# $%&'()U !/VWX¡9/ e+h.,/5-i.

<# 44 ¢L_ CME 9 /012j31Vk44 K1i K Y£+1L?@AB¤+1

+h=>l/m5i =>6

no"#]^]VZ[i" ¥¦

# K LM =>lNOPQ/,4+h=>l/"§¨V©viª\]<$%&'()\p7 <L12), 13) .

#$%&'() 8 DE89
9<qrL 889st# K4 $%&'() /9
Vwi # K

M7i

1V^«tC/ . Yang Liu16), 17)P/ e CME

O

9¬­<1$%&'() C H®L=!J =&

9< _¯ /,w+1L#

:;xZ# $%&'()

H °`a ±b1 ²s1t17

i89uvir 
11) L

 ; =&<1/ 4uv=>/# K  ,p7³´4 

V89?@4

89

9i CME e< y =& zm5 :G5=& G G5  CME VW{A6| =>}$LM $%&/c4Lµ¶<Vw·4 <'() =D V B4 CD

# K1d¸/ "#]^]¹ RTº~U=& Vk4i Z#  6(a), (b) / b RSTUK , Zt ?

89

~T;

k4E

FVw4

# 5L K =>}$ ~T
UbVGC,
202/ X 
10)1 # H

@489 ef4gE _
 =& E»\<,¼Mhw
4#
ij½k 2010 l 3 ½

第 3 章 研究成果

138  CME       "#   ! 67879:;"

- +<:;RSiO 
@??@ F$/%$% &' (")*+ +. 1PQ'@?,  g(,-./% 0 +. 1 2 

lm6j <=CFC/+ [\ ]1 3  4 5 ,-. 67879:>/$?.

;  

4/@?

5 :;1<=C/+

H?.

/@?0% `$n W9>

"CME )*+</ =1 ;1>/+?@% A B! "#:; $C/%&' C/()>/0D<%/% (lm6

 ^_n./ a.b /.
/O<:;&.1>/%

C1 cf A,d:; NOAA 10798

E*++, F -C 67879:

O< gVWefgh/O<; G.HI6JK/L 401M5 Ne$T*j  iO;

23C/O< 4;1> 

Ki-./1>D<% &.?:;

PQ@?  RSTUVW5@?X6

"# d.? Aj23C/+1 2,

 7 4RYZ5 1 

3 kWlC [CME )*+")*+C  \</+]@% ^ _`a 1F$O<@%

1>.nlm6<=CDC/+ d1>/Wl¡m0%&Gn1 gklm6<=C/@j O\
 go¢£c  >/5. 

:<1>D<@j  <+=¤<@) /¥#ADy$?./% ¦§V¦bc  8="PQd9 :C% ="PQ  Be<f

opcu¨WqA*©=¦ªVu«rsg

 t>/% +O<) $ 

"#:d;<=hi,j 1>\ +R¬:PQ@? N, u¬. =" 1>/ <>::< \&<@CDv /+(k?, @)1>/%  \ Cf lm6<=AB CD1/C.n +.

/%wx ­©="PQ y®51z¤-.
/ B{|UPQ1

E/="PQopq  1>D<%@ rF s8Vtuv O/w NG)-.

/9x1>\ lm6<=CH  oyzIJ/% d,

pq  BKL { g !| 6@? !"#¯}~# /rFV,dR°±Vu²±mVu«³´ 
@? ! / 1Gu¦ªµ e<¶·'¸8Wir-.

/% 



APQU  KL·¹Uº`1 >/@j  lm6N@??@ C/ >/rFVX,d &+?.

;,i?e,u·<z  /%O  \:;PQ-? &RS 23="PQd, C/ }~Clm6/% +.

M :;T*@?UVWXYf/PQZ1>/% A
 103 ¼  3 ½

ci-.8W O/o ,»d()1
>D<%
203

3.9 解説記事

139ῐ ῏

 2



  2009  2  ! "#$%& '()* +,-./ "#$ 01 2
.34 56-.6(789 :;<=>.
?@ 'A6?@%BCDEF.>G-=HI"J6-A 0KLJ%M=NE
E>.OPQ .7R(%DEF.>G-=OPQHI"J6-A S
T7UV/ WXYZ[ \/ ]^_`abcd-A efg 6h/῎῍ῑῌ1) ijklm nT opqrst uvwxy 2000z
2) Asai A., Shibata K., Ishii T. T., Oka M., Kataoka R.,
Fujiki K., Gopalswamy N., 2009, Journal of Geophys.
Res., 114, A00A21
3) Hale G. E., Ellerman F., Nicholson S. B., Joy A. H.,
1919, ApJ 49, 153
4) Ishii T. T., Kurokawa H., Takeuchi T. T., 2000, PASJ52, 3375) Kurokawa H., Wang T.-J., Ishii T. T., 2002, ApJ 572,
598
6) Wang Y.-M., Xue X., Shen C., Ye P., Wang S., Zhang
J., 2006, ApJ 646,625
7) Nagashima K., Isobe H., Yokoyama T., Ishii T. T.,
Okamoto T. J., Shibata K., 2007, ApJ 668, 533
8) Gopalswamy N., Yashiro S., Kaiser M. L., Howard R.
A., Bougeret J.-L., 2001, ApJ 548, L91
9) Shibata K., Nitta N., Matsumoto R., Tajima T., Yokoyama T., Hirayama T., Hudson H., 1994a, in Proc.
Int. Symp. on the Yohkoh Scientiﬁc Results, X-Ray
Solar Physics from Yohkoh, eds. Uchida Y., WatanabeT., Shibata K., Hudson H. S. (Universal Academy

204

Press, Tokyo) p. 29
10) Shibata K., Nitta N., Strong K. T., Matsumoto R.,
Yokoyama T., Hirayama T., Hudson H., Ogawara Y.,
1994b, ApJ 431, L51
11) Asai A., Shibata K., Hara H., Nitta N. V., 2008, ApJ
673, 1188
12) Sheeley N. R. Jr., Harvey J. W., Feldman W. C., 1976,
Sol. Phys. 49, 271
13) Kataoka R., Miyoshi Y., 2006, Space Weather 4,
S09004
14) Wang Y.-M., 1998, ApJ 501, L145
15) Saito T., Shibata, K., Dere K. P., Numazawa S., 2000,
Adv. Space Res. 26, 807
16) Liu Y., Hayashi K., 2006, ApJ 640, 1135
17) Liu Y., 2007, ApJ 654, L171

Evolution of an Anemone Active Region andthe Related Flares/CMEs
Ayumi ASAI
Nobeyama Solar Radio Observatory, NAOJ
Nobeyama 462ῌ2, Minamimaki, Minamisaku,
Nagano, 384ῌ1305, Japan
Kazunari SHIBATA
Kwasan and Hida Observatories, Kyoto University
Ohmine-cho 17, Kita Kazan, Yamashina, Kyoto,607ῌ8471, Japan
Abstract : We examined the evolution of the
Active Region (AR) NOAA 10798, and thefeatures on/near the solar surface and in theinterplanetary space. The AR formed a sea
anemone like conﬁguration, and therefore, wascategorized as a typical “anemone AR”. This AR
generated extremely fast coronal mass ejections(CMEs) that caused a large geomagnetic storm.
In this paper we discussed the anemone
conﬁguration of the AR, as a reason why such
fast and geo-e#ective CMEs occurred.

_ 2010  3 

第 3 章 研究成果

140

3.10 報道
飛騨天文台 SMART 望遠鏡で第 24 太陽活動周期を示す太陽黒点を観測（2008 年 1 月）

1. 2008 年 1 月 8 日、京都新聞、「京大が黒点を観測」
2. 2008 年 1 月 9 日、毎日新聞、「太陽の活動活発新しい黒点発見」
3. 2008 年 1 月 19 日、岐阜新聞、「太陽の新周期示す黒点」
飛騨天文台 SMART 望遠鏡で 3 連続衝撃波を観測（2008 年 9 月）

1. 2008 年 9 月 1 日、京都大学ニュースリリース、太陽磁場活動望遠鏡（SMART）が捉えた太陽フレ
アに伴う 3 連続衝撃波

2. 2008 年 9 月 2 日、朝日新聞、太陽表面の爆発「フレア」 連続衝撃波を記録
3. 2008 年 9 月 2 日、京都新聞、太陽衝撃波 3 連続で観測
4. 2008 年 9 月 2 日、毎日新聞、太陽フレアで 3 連続の衝撃波
5. 2008 年 9 月 2 日、日本経済新聞、太陽表面の衝撃波観測
6. 2008 年 9 月 2 日、産経新聞、太陽表面の爆発で 3 つの衝撃波観測
アネモネ型活動領域（2009 年 2 月）

1. 2009 年 2 月 23 日、京都大学ニュースリリース、宇宙の天気の鍵を握るは太陽のアネモネ（イソギンチャク）であることを発見

2. 2009 年 2 月 21 日、京都新聞、磁気嵐起こす太陽活動特定
3. 2009 年 2 月 21 日、毎日新聞、コロナホールの爆発で磁気嵐に4. 2009 年 2 月 21 日、日本経済新聞、太陽風 低温部分でも噴出
5. 2009 年 2 月 21 日、読売新聞、磁気嵐を起こす太陽の領域確認
6. 2009 年 3 月 22 日、しんぶん赤旗、磁気嵐を起こす前ぶれ？
CHAIN プロジェクト（2009 年 8 月–2010 年 5 月）

1. 2009 年 8 月 29 日、京都新聞、地球規模で太陽観測網
2. 2009 年 3 月 10 日、毎日新聞、渡航半世紀 学者へ贈り物
3. 2010 年 1 月 8 日、中日新聞、高山・ペルー共同観測
4. 2010 年 3 月 19 日、La Opinion（ペルー紙）、Entrega de equipos para la estación solar y el otorgamientodel grado de Doctor Honoris Causa al Dr. Kasunari Shibata
5. 2010 年 3 月 19 日、La Voz De Ica（ペルー紙）、Entregarán telescopio y heliógrafo
6. 2010 年 3 月 20 日、Correo（ペルー紙）、El Centro de Investigación Solar, único en América L.
7. 2010 年 3 月 20 日、La Voz De Ica（ペルー紙）、Centro de Investigación
8. 2010 年 4 月 20 日、朝日新聞、太陽観測網 南米で始動
9. 2010 年 5 月 2 日、読売新聞、「ペルー天文学の父」に望遠鏡

3.10 報道141

太陽フレアのモデリング（2010 年 3 月）

1. 2010 年 3 月 15 日、京都大学ニュースリリース、宇宙天気予報の基礎となる太陽嵐の最新モデリン
グに成功

2. 2010 年 3 月 16 日、中日新聞、進む「宇宙天気予報」
3. 2010 年 3 月 16 日、京都新聞、太陽フレアで発生 磁気嵐を再現
4. 2010 年 3 月 16 日、朝日新聞（夕刊）、太陽嵐 スパコンで再現
5. 2010 年 3 月 16 日、毎日新聞、「太陽嵐」スパコンで再現
6. 2010 年 3 月 16 日、産経新聞、太陽風 状況再現に成功
ナイスステップな研究者（2009 年 12 月–2010 年 2 月）

1. 2009 年 12 月 29 日、毎日新聞、ナイスステップな研究者：10 組 12 人を選定
2. 2010 年 1 月 8 日、科学新聞、ナイスステップな研究者 科学技術政策研 10 組 12 人を選定
3. 2010 年 2 月 7 日、読売新聞、ナイスステップな研究者発表
その他の報道記事

1. 2008 年 2 月 23 日、京都新聞、「平安の天文家」テーマに講演会
2. 2009 年 3 月 8 日、京大学生新聞、研究最先端 附属天文台の魅力に迫る
3. 2009 年 3 月 22 日、日本経済新聞、黒点少なく 太陽元気なし
4. 2009 年 3 月 26 日、宇宙天気予報の手がかりを探る太陽磁場活動望遠鏡など 最先端研究の京都大学飛騨天文台5. 2009 年 6 月 1 日、朝日新聞、弱る太陽 200 年ぶりの水準
6. 2010 年 3 月 18 日、情報通信研究機構報道発表、NICT が週刊宇宙天気ニュース配信開始

第 3 章 研究成果

142

3.10.1

飛騨天文台 SMART 望遠鏡で第 24 太陽活動周期を示す太陽黒点を観測（2008
年 1 月）

岩波「科学」 2008 年 3 月号に掲載された第 24 太陽活動周期に関する解説記事は、本報告書 121 ページを参照。
図 3.48 京都新聞、2008 年 1 月 8 日

3.10 報道143
図 3.49 毎日新聞、2008 年 1 月 9 日

図 3.50 岐阜新聞、2008 年 1 月 19 日

第 3 章 研究成果

144

3.10.2

飛騨天文台 SMART 望遠鏡で 3 連続衝撃波を観測（2008 年 9 月）

関連論文

Narukage,N., Ishii,T.T., Nagata,S., UeNo,S., Kitai,R., Kurokawa,H., Akioka,M., Shibata,K.,“Three Successive and Interacting Shock Waves Generated by a Solar Flare”, ApJ, Volume 684, Issue
1, pp. L45-L49 （本報告書 258 ページに全文を掲載）
京都大学ニュースリリース（2008 年 9 月 1 日）
（http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2008/080901_1.htm より引用）

太陽磁場活動望遠鏡（SMART）が捉えた
太陽フレアに伴う 3 連続衝撃波
柴田 一成 理学研究科附属天文台 教授らの研究

発機構
石井 貴子（いしい たかこ）／京都大学大学院理学研究科附属天文台
永田 伸一（ながた しんいち）／京都大学大学院理グループは、JAXA 宇宙科学研究本部 成影 典之 研

学研究科附属天文台

究員とともに本学飛騨天文台の太陽磁場活動望遠

上野 悟（うえの さとる）／京都大学大学院理学研

鏡（SMART）を用いて、太陽系で最大の爆発現象

究科附属天文台である太陽フレアに伴う 3 連続衝撃波を初めて発北井 礼三郎（きたい れいざぶろう）／京都大学大見し、このデータを解析することで衝撃波の発生学院理学研究科附属天文台

メカニズムを解明する有力な証拠を得ました。

黒河 宏企（くろかわ ひろき）／京都大学大学院理学研究科附属天文台
柴田 一成（しばた かずなり）／京都大学大学院理学研究科附属天文台
秋岡 眞樹（あきおか まき）／情報通信研究機構
研究成果の概要
太陽フレアは、太陽系で最大の爆発現象です。

図 3.51 左から柴田 一成 教授、成影 典之 研究員

爆発が起これば、衝撃波が発生することは想像できると思います。太陽でもフレアが発生すると、この発見は、2008 年 9 月 1 日発行予定のアスト
ロフィジカル・ジャーナル・レター誌に掲載予定です。（著者は以下のメンバー） なお、筆頭著者の成影博士は、京都大学大学院理学研究科附属天文台で博士号を取得し、現在は、宇宙航空研究開発
機構のポスドク研究員です。柴田教授は当時の指導教員で、本研究は博士論文の一部となった研究を、その後、さらに発展させて完成したものです。
成影 典之（なるかげ のりゆき）／宇宙航空研究開しばしば衝撃波が発生し、コロナ中を伝搬します。
しかし、衝撃波の伝搬の様子を観測した例は非常に少ないのです。

3.10 報道

145
速度は遅く、2 番目に発生した速く伝搬す
る衝撃波に追いつかれ、2 つの衝撃波が合体しました。そして、合体により衝撃波の強さが強くなったことが電波のデータからわかりました。

3. 3 つのモートン波（衝撃波）の発生には、瞬間的なエネルギーの解放と、フィラメント
の噴出が強く関係していることが分かりました。フィラメントとは、冷たいプラズマ京都大学・飛騨天文台の太陽磁場活動望遠鏡（SMART）は、太陽表面のわずか上空の彩層と呼ばれる層から出る Hα 線という光を観測しています。太陽フレアによって衝撃波が発生すると、衝撃波はコロナ中を伝搬しますが、その際、彩層を押さえ付けながら伝搬することがあります。その押さえつけられた場所は、衝撃波の速さで移動して行き、Hα 線で波が伝わるように観測されます。
この現象は 1960 年代に発見され、発見者の名前にちなんで「モートン波」と呼ばれています。つまり、モートン波は、衝撃波が伝わっていく様子を示しています。我々は京都大学・飛騨天文台の太陽磁場活動望遠鏡（SMART）を用いて、世界で初
めて 3 連続で発生したモートン波を発見しました。
この 3 連続モートン波は、2005 年 8 月 3 日に観測されたもので、このデータを解析することで、次の 3 つのことが分かりました。

1. 連続で発生したモートン波（衝撃波）を初めて発見しました。この発見は、観測能力（空間分解能力、波長分解能力、時間分解能力）の優れた、最新の太陽磁場活動望遠鏡（SMART）を用いて初めて行うことができました。従来の望遠鏡でも、このフレアを観測していましたが、3 連続のモートン波を観測することは出来ていませんでした。このことは、今まで考えられていた以上の頻度で衝撃波が発生している可能性があることを意味しています。

2. 2 つの衝撃波が合体する様子を初めて観測しました。1 番目に発生した衝撃波の伝搬ガスの塊で、太陽の磁場に蓄えられたエネ
ルギーが解放される際に、噴き出すことがあります。今回、3 連続のモートン波が観測されましたが、各々のモートン波の発生時刻には、瞬間的なエネルギーの解放が観測されていました。そして、各々のモートン波に対応して、フィラメントも 3 度噴出しており、それらの噴き出す方向や速度は、対応するモートン波の伝搬した方向や速さと関係していることが分かりました。これまで、モートン波の発生メカニズムについては、はっきりと分かっていませんでした
が、今回の発見により、フィラメント噴出がモートン波を発生させているという説を立てることができました。

第 3 章 研究成果

146
論文の図とその解説

図 3.52 3 連発モートン波の伝搬の様子。赤色 +印が 1 発目、緑色 + 印が 2 発目、青色 + 印が 3

発目のモートン波の波面をそれぞれ示している。
図の上の数字は、それぞれのデータの観測時刻である。およそ 10 分間に、3 つの衝撃波が連続して発生し、伝搬しているのがわかる。

図 3.54 3 連発モートン波の時間発展を示したグラフ。横軸は時刻。c のグラフは、縦軸がフレ

ア地点からの距離で、各時刻でのモートン波の波面の位置が◇で示してある。赤色が 1 発目、緑色が 2 発目、青色が 3 発目のモートン波の波面の位置。このグラフを見ると、1 発目のモートン波（赤色◇印）に 2 発目のモートン波（緑色◇印）が追い付いている様子がよくわかる。+ 印は噴出したフィラメントの位置を示しており、フィラメン

トも 3 度噴出しているのが分かる。色は、噴出の方向を示しており、図 2 の色と対応している。dは電波の強さを表したもので、1 発目と 2 発目のモートン波が合体した時刻に、強さが増している。また、3 発目の衝撃波（色のが分かる（矢印 A）◇印）と最初に噴出したフィラメント（青～緑色の + 印）がぶつかった瞬間にも、電波の信号が強。
くなっているのがわかる（矢印 B）
図 3.53 3 度噴出しているフィラメントの様子。

f1, f2, f3 と 3 つのフィラメントが噴出しているのがわかる。矢印の色は、フィラメントが噴出している方向を示している。図の上の数字は、観測時刻。

朝日新聞（9 月 2 日 26 面）、京都新聞（9 月 2 日

23 面）、産経新聞（9 月 2 日 27 面）、日本経済新聞（9 月 2 日 34 面）および毎日新聞（9 月 2 日 3 面）に掲載されました。

3.10 報道147
図 3.55 朝日新聞、2008 年 9 月 2 日

第 3 章 研究成果

148
図 3.56 京都新聞、2008 年 9 月 2 日

3.10 報道149
図 3.57 毎日新聞、2008 年 9 月 2 日

第 3 章 研究成果

150
図 3.58 日本経済新聞、2008 年 9 月 2 日

3.10 報道151
図 3.59 産経新聞、2008 年 9 月 2 日

第 3 章 研究成果

152

3.10.3アネモネ型活動領域（2009 年 2 月）

関連論文

Asai,A., Shibata,K., Ishii,T.T., Oka,M., Kataoka,R., Fujiki,K., and Gropalswamy,N., “Evolutionof the anemone AR NOAA 10798 and the relates geo-eﬀective flares and CMEs”, JGR, 114, A00A21,(2009)
関連情報

天文月報 2010 年 3 月号に掲載された浅井助教らによる解説記事を、本報告書 131 ページに掲載した。

京都大学ニュースリリース（2010 年 2 月 23 日）（http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2008/090223_1.htm より引用）

宇宙の天気の鍵を握るは太陽のアネモネ（イソギンチャク）であることを発見

びたびあり、それらが地球に向かって飛んでくる柴田 一成 理学研究科附属天文台教授を代表とすさせるなどのため私たちの生活に影響を及ぼしたる研究グループは、現在、学術創成研究「宇宙天りすることがあります。そのため、磁気嵐の発生

気予報の基礎研究」を進めております。

や地球周辺のプラズマや磁場の状況を『宇宙天気』と、磁気嵐となって、地球磁気圏に作用してオーロラを発生させたり、地球周辺の人工衛星を故障として予報することが、現代の文明社会を守るために必要とされるようになり、そういった宇宙天
気に関する研究が世界的に行われています。
日本でも、京都大学の柴田教授を代表とする、学術創成研究「宇宙天気予報の基礎研究」が現在進められています。これは、「現代社会の基盤をゆるがす宇宙の嵐を解明し、『宇宙天気』の予報の基礎
図 3.60 左から柴田一成 京都大学理学研究科教を築く」ことを目的としており、そのために、太陽授、浅井歩 国立天文台野辺山太陽電波観測所助教

や太陽風から地球磁気圏・電離圏といったさまざ

このたび、柴田教授らの研究グループは、浅井

太陽から地球に至るまでを一つのシステムとして歩 国立天文台野辺山太陽電波観測所 助教とともに、この宇宙天気を左右する太陽表面の構造として、「アネモネ型活動領域」が非常に重要であるこまに細分化されている研究分野を横断的にまとめ、扱って研究を推進するものです。この学術創成研
究の一環として私たちは、磁気嵐の原因となる現象を太陽から地球に至るさまざまな観測データをとを突き止めました。

用いて調べ、この宇宙天気を左右する太陽表面の研究成果の概要

であることを突き止めました。

太陽表面では、太陽系内最大の爆発現象である「太陽フレア」を筆頭に、活発な現象が絶えず起きています。この太陽フレアなどに伴い、衝撃波や大量のプラズマが宇宙空間に放出されることがた構造として、『アネモネ型活動領域』が非常に重要
アネモネ型活動領域というのは、その形状がまるでイソギンチャク（英語名で “sea-anemone”）のように見えることから、こう呼ばれるようになりました（もともとは「ようこう」衛星の X 線デー3.10 報道

153

タでも観測されており、データ解析していた若者

of Geophysical Research（ジャーナル・オブ・ジオ

たちが、面白がって「アネモネ」と呼んでいたら、フィジカル・リサーチ）』誌電子版に掲載されまし

それがそのまま准専門用語となってしまったのでた（著者は以下のメンバー）。なお、論文のタイトす）。アネモネ型活動領域は、「コロナホール」と呼ルは「Evolution of the anemone AR NOAA 10798

ばれる周辺よりもプラズマの密度が低い、暗い領

and the related geo-eﬀective flares and CMEs （和域に発生することが知られています。コロナホー

訳; アネモネ型活動領域 NOAA 10798 の成長と、ルは、単極の磁場構造が惑星間空間にまで伸びて」です。なお、地球に影響を与えたフレアと CME）

おり、太陽表面に戻ってこない、開いた磁力線が筆頭著者の浅井博士は、京都大学大学院理学研究

集まった領域です。この磁力線に沿って、速い太科附属天文台で博士号を取得し、現在は国立天文陽風が吹いていることも知られています。

台野辺山太陽電波観測所で助教として、太陽物理

私たちは、2005 年 8 月 22 日に発生した太陽フ学の研究を行っています。

レアやそれに伴う噴出現象と、その結果 8 月 24 日に発生した巨大磁気嵐について、太陽表面から地浅井 歩 （あさい あゆみ） 国立天文台野辺山太陽球近傍までのあらゆるデータを駆使して、これら

電波観測所・助教のイベントを詳細に追跡しました。そして以下に

柴田 一成 （しばた かずなり） 京都大学大学院

挙げることが分かりました。

理学研究科附属天文台・教授、台長

1. この活動領域はコロナホール中に出現した、典型的なアネモネ型活動領域であることがわかりました。

2. 二つの太陽フレアとそれに伴う噴出現象が発生しており、地球に向かって伝播する間に相互作用（合体）することで、複雑な磁場構造が形成されている可能性がわかりました。

3. 噴出現象の速度が、（平均に比べて）飛び抜
けて速いことが分かりました。噴出現象の伝播速度は、大きいほど地球磁気圏により強い衝撃を与え、大きな磁気嵐を引き起こすことが知られています。
今回のイベントでは、アネモネ型活動領域は、速い噴出現象を生じるのに適した環境である可能性を示しており、二つの噴出現象が複雑に作用しあった効果とあいまって、非常に強い擾乱を地球
磁気圏に与え、巨大磁気嵐を引き起こしたものと解釈されました。このようにアネモネ型活動領域
は、大きな磁気嵐を引き起こす可能性がある活動領域であり、宇宙天気研究においても無視できない「擾乱源」となり得ることがわかりました。
この研究成果は、2009 年 2 月 21 日に『Journal

石井 貴子 （いしい たかこ） 京都大学大学院理学研究科附属天文台・ポスドク研究員
岡 光夫 （おか みつお） アラバマ大学ハンツビル
校・宇宙プラズマ超高層大気研究センター・ポス
ドク研究員
片岡 龍峰 （かたおかりゅうほう） 理化学研究

所・ポスドク研究員
藤木 謙一 （ふじき けんいち） 名古屋大学太陽地球環境研究所・助教

Nat Gopalswamy（ナット ゴパルスワミー） アメ
リカ航空宇宙局（NASA）ゴダード宇宙飛行セン
ター・教授
論文の図の抜粋とその解説
論文には全部で図が 9 枚あるが、以下の 5 枚を抜粋。

第 3 章 研究成果

154

図 3.63 2005 年 8 月 20 日、世界時 0 時ごろに撮影された、活動領域 NOAA 10798 のアネモネ構造の様子。左図は GOES 衛星搭載の X 線望遠鏡

（SXI）による X 線画像、中図は SOHO 衛星搭載
図 3.61 2005 年 8 月 22 日のフレアと 24 日の磁気嵐の概要を示したプロット（横軸の時刻は世界時で表記）。1 段目は GOES 衛星による X 線強度の変化。×印で示したのが 8 月 22 日のフレア（2つ）。2 段目は同じく GOES による高エネルギー

陽子の変化。フレアの直後に急激に上昇していることが分かる。3 段目、4 段目は ACE 衛星にの EIT 望遠鏡による紫外線画像、右図は SOHO

衛星の MDI 観測装置による磁場画像。中央付近に活動領域 NOAA 10798 があり、X 線・紫外線では明るく見える。その周りの暗い領域がコロナホールであり、磁場画像からは、正極（白）の磁場領域が広がっていることがわかる。（色は擬似カラー）

よる、太陽風速度と磁場強度の変化。破線は衝撃波が ACE 衛星の近傍を通過した時刻を示している（このとき太陽風速度や磁場強度が不連続に上昇している）。5 段目は磁気嵐の指標となる Dst

指標（下に下がるほど大きな擾乱）。衝撃波の通過後から急激に減少し、巨大な磁気嵐が発生している。

図 3.64 アネモネ型活動領域の概念図。矢印付

き実線で示したのは磁力線の構造。（a）単極の磁場を持つコロナホール（CH）中に活動領域が浮図 3.62 活動領域 NOAA 10798 の時間発展の様子。上段は連続光画像（黒く見える領域が黒点）、中段は磁場画像（白黒は磁極の正負に相当する）、下段は紫外線画像。連続光画像、磁場画
像は SOHO 衛星搭載の観測装置 MDI により、また紫外線画像は SOHO 衛星の EIT 望遠鏡により取得された。左から右に向かって、1 日 1 枚ずつの画像を並べてある（日付は図の上に表記）。8

月 18 日を過ぎてから急激に活動領域（黒点の対）が現れ、コロナではアネモネ型活動領域が形成されていることがわかる。
（色は擬似カラー）（b）コ
上してくる。N/S は磁極の正/負を示す。

ロナホールの磁場と浮上してきた領域とが相互作用して、アネモネ型構造を形成する。
（c）噴出現象を伴う太陽フレアが発生する。
（d）太陽から噴出されたプラズマや衝撃波が、フラックスロー

プと呼ばれる構造を惑星間空間で形成し（図中円柱で示してある）、磁力線に沿って地球方向へ伝播してくる。噴出物の伝播は灰色の破線矢印で示してある。

3.10 報道155
京都新聞（2 月 21 日 30 面）、中日新聞（2 月 21
日 29 面）、日本経済新聞（2 月 21 日 34 面）、毎日
新聞（2 月 21 日夕刊 10 面）および読売新聞（2 月

21 日 2 面）に掲載されました。

図 3.65 SOHO 衛星搭載の LASCO 望遠鏡により撮影された、2005 年 8 月 22 日のフレアに伴う

」と呼ば
噴出現象（
「コロナ質量放出現象（CME）れる）の様子。2 回のフレアのそれぞれに伴い、噴出現象が起きている （図中、矢印で示してある）。図の中央に、SOHO 衛星の EIT 望遠鏡による、太陽の紫外線画像を埋め込んである。図中の数字は観測された時刻（世界時）を示す。
（色は擬似カラー）

第 3 章 研究成果

156
図 3.66 京都新聞、2009 年 2 月 21 日

3.10 報道157
図 3.67 毎日新聞、2009 年 2 月 21 日

第 3 章 研究成果

158
図 3.68 日本経済新聞、2009 年 2 月 21 日

3.10 報道159
図 3.69 読売新聞、2009 年 2 月 21 日

第 3 章 研究成果

160
図 3.70 しんぶん赤旗、2009 年 3 月 22 日

3.10 報道161

3.10.4CHAIN プロジェクト（2009 年 8 月–2010 年 5 月）

関連情報

CHAIN プロジェクトについては本報告書 21 ページを参照。

関連論文

Ueno,S., et al., “CHAIN-project and installation of the flare monitoring telescopes in developing

countries”, Bull. Astr. Soc. India, 35, 697–704, (2007)（本報告書 273 ページに全文を掲載）
図 3.71 京都新聞、2009 年 8 月 29 日

第 3 章 研究成果

162
図 3.72 毎日新聞、2009 年 3 月 10 日

3.10 報道163
図 3.73 中日新聞、2010 年 1 月 8 日

図 3.74 La Opinion（ペルー紙）、2010 年 3 月 19 日

第 3 章 研究成果

164
図 3.75 La Voz De Ica（ペルー紙）、2010 年 3 月 19 日

3.10 報道165
図 3.76 Correo（ペルー紙）、2010 年 3 月 20 日

第 3 章 研究成果

166
図 3.77 La Voz De Ica（ペルー紙）、2010 年 3 月 20 日

3.10 報道167
図 3.78 朝日新聞、2010 年 4 月 20 日

第 3 章 研究成果

168
図 3.79 読売新聞、2010 年 5 月 2 日

3.10 報道169

3.10.5太陽フレアのモデリング（2010 年 3 月）

関連情報

太陽フレアのモデリングについては本報告書 31 ページを参照。

京都大学ニュースリリース（2010 年 3 月 15 日）（http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2009/100315_1.htm より引用）

宇宙天気予報の基礎となる太陽嵐の最新モデリングに成功

天気予報」が不可欠です。しかし、太陽と宇宙空

也名古屋大学太陽地球研究所教授らの共同研究グ

本共同研究では、この宇宙天気予報の基礎とな

ループは、実際の太陽観測データに基づいた太陽

る太陽地球間環境（太陽、太陽風、地球磁気圏・電嵐（太陽フレア、コロナ質量放出、太陽風擾乱）の離圏）の観測とそれに基づく数値モデリング（数数値モデリングに成功しました。この研究成果は、

値シミュレーション）研究を進めてきました。こ

宇宙天気予報の進展と太陽嵐のメカニズムの解明のたび、5 年間の共同研究の成果として、太陽フレに大きく貢献することが期待されます。

ア爆発とその結果として生じる一連の宇宙環境の柴田一成 理学研究科附属天文台教授、草野完間の複雑な変化を正確に予測する方法論はまだ確立されていません。

乱れをほぼ再現することができるモデルの開発を実現しました。
このうち、太陽嵐（太陽フレア、コロナ質量放出、
太陽風擾乱）モデルは、太陽観測衛星「ひので」が観測した精密な太陽表面磁場データに基づき、太陽フレアとそれに伴う宇宙環境の乱れを計算する
世界的にも例の無い先進的なモデルです（図 3.81
図 3.80 左から柴田教授、草野教授

参照）。我々は「地球シミュレータ」を利用して
この最新モデルを 2006 年 12 月 13 日に発生した大規模フレアに適用することにより、フレアとそ

研究成果の概要
現在、太陽黒点活動は徐々に活発化しており、黒点の発生数は 2013 年ごろ次の極大を迎えると考えられています。こうした太陽活動の高まりに伴ってしばしば太陽表面でフレアやコロナ質量放出などの太陽嵐が起こりますが、その影響が太陽
風の擾乱などとして地球まで伝わると、地球周辺の宇宙環境は磁気嵐などの激しい嵐に襲われます。
その結果、人工衛星、通信、地上電力網などに深刻な障害が発生する場合があります。こうした宇宙の嵐を原因としたさまざまな被害を未然に防ぐためには、「宇宙の天気」の予報、すなわち「宇宙の結果として生じたコロナ質量放出および太陽風
擾乱の様子を再現することに初めて成功しました（図 3.82、図 3.83）。特に、太陽フレアの後に発生したプラズマとエネルギーの急速な伝播の様子を。この捉えることに初めて成功しました（図 3.84）
成果は太陽嵐のメカニズムを解明すると共に、数値予測を通して宇宙天気の被害を最小限に抑える技術を確立するために大きく貢献するものです。

第 3 章 研究成果

170

図 3.83 太陽嵐モデリングによって再現された

太陽フレアに伴って太陽表面から噴出するプラ
ズマ（赤面）と磁力線（緑線）の変化。底面の黒い領域は太陽黒点に対応する。

図 3.81 太陽観測データに基づく太陽嵐モデリ
ングのながれ

図 3.84 2006 年 12 月 13 日に発生した太陽フレアの観測とシミュレーション結果。左は太陽観
測衛星「ひので」の X 線望遠鏡（XRT）が捉えられた太陽フ レアの X 線像。赤線で示された形状の構造が急速に矢印の方向へ伝播する様子が観測された。左はフレアモデルによる 3 次元シ

ミュレーションで再現された磁力線と衝撃波面。

「ひので」で観測された X 線の波動が衝撃波の伝播に対応することが分かる。

なお、本研究成果は、来たる日本天文学会 2010
年春季年会（3 月 24 日–27 日：広島大学）でその一部が発表されるほか、日本地球惑星科学連合 2010
年大会（5 月 23 日–28 日：幕張）と Solar Terrestrial

Physics 12 Symposium （7 月 12 日–16 日：ベルリン）において、草野教授により総合報告がなされる予定です。
図 3.82 2006 年 12 月 13 日に太陽黒点近傍で発共同研究者名

生した太陽フレア（左）とモデリングによって再• 草野 完也 （くさの かんや） 名古屋大学太力線（右図白 線）の先端部分がフレアの明るい領• 柴田 一成 （しばた かずなり） 京都大学大現された太陽コロナの磁力線構造。ねじれた磁域に対応することが分かる。

陽地球環境研究所・教授
学院理学研究科附属天文台・教授、台長

3.10 報道171

• 塩田 大幸 （しおた だいこう） 名古屋大学
太陽地球環境研究所・研究員• 片岡 龍峰 （かたおか りゅうほう） 東京工業大学大学院理工学研究科・特任助教• 井上 諭 （いのうえ さとし） 独立行政法人、京都新聞（3 月
朝日新聞（3 月 16 日夕刊 7 面）

16 日 26 面）、産経新聞（3 月 16 日 25 面）、中日、日刊工業新聞（3 月 16 日
新聞（3 月 16 日 26 面）

22 面）および毎日新聞（3 月 16 日 3 面）に掲載されました。

情報通信研究機構・専攻研究員

図 3.85 中日新聞、2010 年 3 月 16 日

第 3 章 研究成果

172
図 3.86 京都新聞、2010 年 3 月 16 日

3.10 報道173
図 3.87 朝日新聞（夕刊）、2010 年 3 月 16 日

第 3 章 研究成果

174
図 3.88 毎日新聞、2010 年 3 月 16 日

3.10 報道175
図 3.89 産経新聞、2010 年 3 月 16 日

第 3 章 研究成果

176

3.10.6

ナイスステップな研究者（2009 年 12 月–2010 年 2 月）

関連情報 「ナイスステップな研究者」については本報告書 185 ページを参照。
図 3.90 毎日新聞、2009 年 12 月 29 日

3.10 報道177
図 3.91 科学新聞、2010 年 1 月 8 日

178

第 3 章 研究成果
図 3.92 読売新聞、2010 年 2 月 7 日：（下）読売新聞 Web ページ（関西発）

3.10 報道3.10.7179

その他の報道記事
図 3.93 京都新聞、2008 年 2 月 23 日

第 3 章 研究成果

180
図 3.94 京大学生新聞、2009 年 3 月 20 日

3.10 報道181
図 3.95 日本経済新聞、2009 年 3 月 22 日

第 3 章 研究成果

182
図 3.96 毎日新聞、2009 年 3 月 26 日

3.10 報道183
図 3.97 朝日新聞、2009 年 6 月 1 日

第 3 章 研究成果

184
図 3.98 情報通信研究機構報道発表、2010 年 3 月 18 日

3.11 受賞

185

3.11 受賞
上出洋介
長谷川・永田賞、地球電磁気・地球惑星圏学会（SGEPSS）2009 年学会賞
「学問の成長を先導する顕著な業績をあげるとともに、学会の発展にかかわる事業に功労のあった会員」に対して。

柴田一成
科学技術政策研究所「ナイスステップな研究者」、2009 年 12 月 25 日
受賞理由は「太陽活動に伴う地球周辺環境の変化を予測する宇宙天気予報の、基礎研究としての太陽活動現象の究明に貢献した」こと。科学技術分野においてここ数年間になされた顕著な業績の中から、特に科学技術政策上注目すべき 10 組 12 名が選定された。本報告書 176 ページ以降に関連する新聞記事あり。

第 26 回講談社科学出版賞、2010 年。
受賞作品は著書「太陽の科学—磁場から宇宙の謎に迫る」（NHK 出版、2010 年）

常田佐久
日本天文学会「林忠四郎賞」、2010 年 3 月 26 日

受賞対象研究は「飛翔体観測装置による太陽の研究」。

天文学における独創的でかつ分野に寄与するところの大きい研究業績に対して。

磯部洋明
平成 21 年度文部科学大臣表彰 若手科学者賞 2009 年 4 月 6 日
受賞対象研究「太陽コロナ加熱のメカニズムの研究」。受賞は「萌芽的な研究、独創的視点に立った研究等、高度な研究開発能力を示す顕著な研究業績をあげた 40 歳未満の若手研究者」を対象と
したもの。

片岡龍峰
大林奨励賞、地球電磁気・地球惑星圏学会（SGEPSS）2009 年学会賞
「本学会若手会員の中で独創的な成果を出し、さらに将来における発展が充分期待できる研究を推進している者」に対して。

第 3 章 研究成果

1863.12 Web ページ
3.12.1

宇宙天気の基礎研究 Web ページ

本学術創成研究の Web ページ（http://www.kwasan.kyoto-u.ac.jp/spw/）は京都大学花山天文台
内のサーバーに設置され、外部への研究成果の発信、研究成果掲載、分担者や研究者間の情報共有、各会
議・研究会の日程連絡、議事録掲載などを行ってきた。コンテンツマネージメントシステム（CMS）として XOOPS（eXtensible Object Oriented Portal System）を採用した。セットアップを加藤精一が行い、維、浅野栄治（花山天文台、現国立持・管理・運営を岡光夫（花山天文台、現 UAH/CSPAR、–2007 年 4 月）
天文台、2007 年 4 月–2010 年 3 月）が担当した。

図 3.99 本学術創成研究の Web ページ

3.12 Web ページ

3.12.2

187

SMART 望遠鏡データアーカイブページ

京都大学飛騨天文台の太陽磁場活動望遠鏡（Solar Magnetic Activity Research Telescope：SMART）が観測したデータは、同じく飛騨天文台内のサーバー（http://www.hida.kyoto-u.ac.jp/SMART/）に置かれ、広く世界に公開されている。

図 3.100 SMART データアーカイブページ。
（中）はアーカイブトップページ。ここから月ごとのデータのページへ行ける。
（右）はある月のデータカレンダー。
（左）は 1 日のデータが置かれているページ。ここでは、その日の太陽のデータがダウンロードできるようになっている。

第 3 章 研究成果

188

3.12.3モデリング Web ページ

本学術創成研究のモデリンググループの Web ページ（http://www.jamstec.go.jp/ifree/space_earth/jswm/ja/）が、海洋研究開発機構（JAMSTEC）内のサーバーに設置され、本グループの研究内容や成果などが公開されている。

図 3.101 宇宙天気モデリング Web ページ

3.12 Web ページ

3.12.4189

CHAIN プロジェクト Web ページ

CHAIN プロジェクト（Continuous H-Alpha Imaging Network）Web ページ（http://www.kwasan.
kyoto-u.ac.jp/CHAIN/ 、英語版のみ）が花山天文台内のサーバーに置かれ、プロジェクトの概要や進捗状況が公開されている。

図 3.102 CHAIN プロジェクト Web ページ

第 3 章 研究成果

190

3.13 主要な講演
ここでは、代表者・分担者（+α）の会議・研究会等における主要な講演 29 編を列挙する。代表者・分担者を太字で示す。

1. Shibata, K., “Initial Results of Hinode (Solar B) mission”, IPELS (Interrelationship between Plasma
Experiments in Laboratory and Space), Palm Cove, Cairns, Australia, 2007 年 8 月 5 日
2. Shibata, K., “Solar Activity Aﬀecting Space Weather”, SCOSTEP’s 11th Quadrennial STP Symposium, Rio de Janeiro, Brazil, 2006 年 3 月 7 日
3. Kusano, K., Shiota, D., Inoue, S., Sugiyama, T., Shima, S., Kawamura, Y., Kataoka, R., Miyoshi, T.,
Asano, E., Matsumoto, T., Ogino, T., Shibata, K., “Multi-scale Simulation Study of Solar-Cosmic
and Terrestrial Environment”, Space Climate symposium 3, Saariselka, Finnish Lapland, 2009 年 3 月
18–22 日4. Kusano, K., Shibata, K., Kataoka, R., Shiota, D., Inoue, S., Sugiyama, T., Matsumoto, T., Nishida,K., Ogino, T., “Space Weather Modeling of the Solar Terrestrial Connection Event in December 2006:
From the Sun to the Interplanetary Space”, Space Weather Workshop, Boulder, Colorado, U.S.A.,
2009 年 4 月 28 日–5 月 1 日
5. Kusano, K., Shiota, D., Inoue, S., Sugiyama, T., Kataoka, R., Matsumoto, T., Nishida, K., Ogino,T., Shibata, K., “Data-driven Simulation of Sun-Earth Connection Events”, IAU XXVII GENERALASSEMBLY, JD16 IHY Global Campaign - Whole Heliosphere Interval, Rio de Janeiro - Brazil, 2009年 8 月 12–14 日

6. Kusano, K., Sugiyama, T., Hasegawa, H., Shiota, D., Miyoshi, T., Inoue, S., “Predictability of Solar
Flare Onset and Multi-scale Modeling for Space Weather Dynamics”, CAWSES InternationalWorkshop on Space Weather Modeling (CSWM), Yokohama, Japan, 2006 年 11 月 17 日
7. Sekii, T., “High-Resolution Helioseismic Observations”, Second Hinode Science Meeting, Boulder,
Colorado, USA, 2008 年 10 月 2 日
8. Sekii, T., “3D views of the solar atmosphere with HINODE”, IAU GA 2009 JD 10 “3D views on coolstellar atmospheres: theory meets observation”, Rio de Janeiro, Brazil, 2009 年 8 月 10 日
9. Sekii, T., “High-resolution helioseismology from Hinode”, IAU GA 2009 JD 11 “New Advances in
Helio- and Astero-Seismology”, Rio de Janeiro, Brazil, 2009 年 8 月 11 日
10. Fujiki, K., Ito, H., and Tokumaru, M., “SOLAR WIND FORECAST BY USING INTERPLANETARY SCINTILLATION OBSERVATIONS”, the twelfth International Solar Wind Conference (Solar
Wind 12), the Palais du Grand Large, Saint-Malo, France, 2009 年 6 月 21 日–26 日
11. Ito, H., Tsuneta, S., Shiota, D., Tokumaru, M., and Fujiki, K., “IS THE POLAR REGION DIFFERENT FROM THE QUIET REGION OF THE SUN?”, the twelfth International Solar Wind Conference(Solar Wind 12), the Palais du Grand Large, Saint-Malo, France, 2009 年 6 月 21 日–26 日
12. Tokumaru, M., Kojima, M., and Fujiki, K., “Propagation of coronal mass ejections in the interplanetary medium”, AOGS2009, ST05-A002, SUNTEC, Singapore., 2009 年 8 月 11 日–15 日
13. Ogino, T., “Plasma Instabilities and Turbulence Excitation in Boundary Layers of Earth’s Magneto-

3.13 主要な講演

191

sphere”, 2009 Fall AGU Meeting, San Francisco, USA, 2009 年 12 月 14 日
14. Ogino, T., “Dependency of the polar cap phenomena and magnetospheric dynamics on the intrinsic
magnetic field”, 2008 Fall AGU Meeting, San Francisco, USA, 2008 年 12 月 18 日
15. Ogino, T., “MHD simulation of intraction between the solar wind and magnetosphere of hot-Jupiter”,
6-th AOGS Annual Meeting, Singapore, 2009 年 8 月 15 日
16. Ogino, T., “MHD simulation of interaction of the solar wind with earth’s magnetosphere for the magnetospheric storm events”, 5-th AOGS Annual Meeting, Busan, Korea, 2008 年 6 月 18 日
17. Omura, Y., “NonlinearWave-Particle Interactions in the Magnetosphere”, Asia Oceania Geosciences
Society, Singapore, 2009 年 8 月 11 日–15 日
18. Omura, Y., “Theory and simulations of nonlinear whistler-mode chorus waves in the radiation belts”,
WCU International Workshop, Jeju, Korea, 2009 年 10 月 26 日–28 日
19. Omura, Y., Hikishima, M., and Katoh, Y., “Electromagnetic particle simulations of whistler-mode
chorus emissions”, 2009 Conference on Computational Physics (CCP 2009), Kaohsiung, Taiwan, 2009年 12 月 15 日–19 日

20. Shinohara, I., and Fujimoto, M., “An initial result of 3D full particle simulation of quasiperpendicular shock”, 11th Scientific Assembly of IAGA, Sopron, Hungary., 2009 年 8 月 25 日
21. Shinohara, I., and Fujimoto, M., “Results on a three-dimensional full particle simulation of collisionless quasi perpendicular shock”, 21st International Conference on Numerical Simulation of Plasmas,
Lisbon, Portugal., 2009 年 10 月 8 日
22. Tanaka, K. G., Fujimoto, M., and Shinohara, I., “Re-distribution of ion pressure tensor during explosive reconnection”, AGU Fall Meeting 2009, San Francisco, USA., 2009 年 12 月 15 日
23. Hoshino, M., “Lecture on Particle Acceleration in ShockWaves”, International School-Particle Acceleration in the Universe, GCOE Program/Nagoya University, 2009 年 11 月 12 日–14 日
24. Hoshino, M., “Particle Acceleration and Injection in Non-Relativistic Magnetosonic Shocks”, KITP
Conference: Nonlinear Processes in Astrophysical Plasmas: Particle Acceleration, Magnetic Field
Amplification, and Radiation Signatures, Kavli Institute for Theoretical Physics, San Diego, USA,2009 年 9 月 28 日–10 月 2 日
25. Hoshino, M., “Toward Understanding of Electron Fermi Acceleration in Magnetosonic Shocks:
Plasma Physics View”, TeV Particle Astrophysics 2009, SLAC National Accelerator Laboratory,
USA, July, 2009 年 7 月 15 日
26. Ugai, M., “Modeling of flare phenomena in space plasmas by fast reconnection”, 10th IPELS Workshop, Sweden, 2009 年 6 月
27. Shimizu, T., “3D-MHD instability of fast magnetic”, Hinode-3, Tokyo, Japan, 2009 年 12 月
28. Kondoh, K., and Ugai, M., “Computer study of cross tail component of earthward fast plasma flow inthe sheared magnetic field”, AGU, San Francisco, 2009 年 12 月
29. Kato, S. X., “Integration between Solar Data and Space Science Data for Space Weather Forecast”,
CODATA2006, Beijing, China, 2006 年 10 月 23 日–25 日

第 3 章 研究成果

192

3.14 論文
3.14.1

代表的論文

ここでは、推薦者・代表者・分担者ごとに、代表的な成果論文を示す。推薦者・代表者・分担者を太字で示す。これらの論文は、第 4 章に全文を掲載している。（但し、番号に*を付加した論文を除く）
上出洋介

1. Kamide, Y., and Maltsev, Y. P., “Geomagnetic storms”, in the Handbook of the Solar-Terrestrial Environment, edited by Kamide, Y., and Chian, A. C.-L., Springer Pub., Heidelberg, pp. 356–374 (2007)
2. Kamide, Y., “From IGY to eGY: The importance of real-time data in space physics”, Advances inGeosciences, Vol. 8: Solar Terrestrial (ST), edited by Duldig, M., et al., World Sci. Pub., Singapore,pp. 1–24 (2007)柴田一成*3. Shibata, K., Nakamura, T., Matsumoto, T., Otsuji, K., Okamoto, T. J., Nishizuka, N., Kawate, T.,
Watanabe, H., Nagata, S., UeNo, S., Kitai, R., Nozawa, S., Tsuneta, S., Suematsu, Y., Ichimoto,K., Shimizu, T., Katsukawa, Y., Tarbell, T. D., Berger, T. E., Lites, B. W., Shine, R. A., and Title,
A. M., “Chromospheric Anemone Jets as Evidence of Ubiquitous Magnetic Reconnection”, Science,Vol. 318, pp. 1591–1594, doi:10.1126/science.1146708 (2007)
4. Shibata, K., and Kamide, Y., “Basic Study of Space Weather Predictions: A New Project in Japan”,
Space Weather, Vol. 5, S12006, doi:10.1029/2006SW000306 (2007)
5. Narukage, N., Ishii, T. T., Nagata, S., UeNo, S., Kitai, R., Kurokawa, H., Akioka, M., Shibata,K., “Three Successive and Interacting Shock Waves Generated by a Solar Flare”, The AstrophysicalJournal Letters, Vol. 684, pp. L45–L49, doi:10.1086/592108 (2008)
6. Asai, A., Shibata, K., Ishii, T. T., Oka, M., Kataoka, R., Fujiki, K., and Gopalswamy, N., “Evolution of Anemone AR NOAA 10798 and the Related Geo-Eﬀective Flares and CMEs”, Journal ofGeophysical Research, Vol. 114, A00A21, doi:10.1029/2008JA013291 (2009)
7. Ueno, S., Shibata, K., Kimura, G., Nakatani, Y., Kitai, R., and Nagata, S., “CHAIN-project andinstallation of the flare monitoring telescopes in developing countries”, Bulletin of the Astronomical
Society of India, Vol. 35, pp. 697–704 (2007)
関井隆

8. Zhao, J., Kosovichev, A. G., and Sekii, T., “High-Resolution Helioseismic Imaging of Subsurface
Structures and Flows of a Solar Active Region Observed by Hinode”, The Astrophysical Journal,
Vol. 708, pp. 304–313, doi:10.1088/0004-637X/708/1/304 (2010)
9. Sekii, T., Kosovichev, A. G., Zhao, J., Tsuneta, S., Shibahashi, H., Berger, T. E., Ichimoto, K.,
Katsukawa, Y., Lites, B., Nagata, S., Shimizu, T., Shine, R. A., Suematsu, Y., Tarbell, T. D., and Title,

3.14 論文

193

A. M., “Initial Helioseismic Observations by Hinode/SOT”, Publications of the Astronomical Societyof Japan, Vol. 59, pp. S637–S640 (2007)
草野完也

10. Kataoka, R., Ebisuzaki, T., Kusano, K., Shiota, D., Inoue, S., Yamamoto, T. T., and Tokumaru,
M., “Three-dimensional MHD modeling of the solar wind structures associated with 13 December
2006 coronal mass ejection”, Journal of Geophysical Research, Vol 114, A10102, doi:10.1029/
2009JA014167 (2009)
11. Kusano, K., “Simulation Study of Transition Process from Long-Lived Sigmoid to Flare Eruption”,
ASP Conference Series, Vol. 369, NEW SOLAR PHYSICS WITH SOLAR-B MISSION, The Sixth
Solar-B Science Meeting, eds. Kazunari Shibata, Shin’ichi Nagata and Takashi Sakurai, pp. 469–476(2007)
藤木謙一

12. Tokumaru, M., Kojima, M., and Fujiki, K., “Non-dipolar solar wind structure observed in the cycle
23/24 minimum”, Geophysical Research Letters, Vol. 36, L09101, doi:10.1029/2009GL037461(2009)
13. Fujiki, K., Ito, H., and Tokumaru, M., “Solar Wind Forecast by Using Interplanetary Scintillation Observations”, TWELFTH INTERNATIONAL SOLAR WIND CONFERENCE. AIP Conference Proceedings, Vol. 1216, pp. 663–666, doi:10.1063/1.3395954 (2010)大村善治

14. Omura, Y., Katoh, Y., and Summers, D., “Theory and simulation of the generation of whistler-mode
chorus”, Journal of Geophysical Research, Vol. 113, A04223, doi:10.1029/2007JA012622 (2008)
15. Omura, Y., Furuya, N., and Summers, D., “Relativistic turning acceleration of resonant electrons bycoherent whistler mode waves in a dipole magnetic field”, Journal of Geophysical Research, Vol. 112,
A06236, doi:10.1029/2006JA012243 (2007)
星野真弘

16. Amano, T., and Hoshino, M., “Electron Shock Surfing Acceleration in Multidimensions: TwoDimensional Particle-In-Cell Simulation of Collisionless Perpendicular Shock”, The AstrophysicalJournal, Vol. 690, pp. 244–251, doi:10.1088/0004-637X/690/1/244 (2009)17. Shimada, N., Hoshino, M., and Amano, T., “Structure of a Strong Supernova Shock Wave and Rapid
Electron Acceleration Confined in its Transition Region”, Physics of Plasmas, Vol. 17, 032902, doi:
10.1063/1.3322828 (2010)

第 3 章 研究成果

194

篠原育

18. Shinohara, I., Yumura, T., Tanaka, K. G., and Fujimoto, M., “Electron Acceleration via magnetic
island coalescence”, Future Perspectives of Space Plasma and Particle Instrumentation and International Collaborations. AIP Conference Proceedings, Vol. 1144, pp. 15–20, doi:10.1063/1.3169281(2009)
19. Oka, M., Fujimoto, M., Nakamura, T. K. M., Shinohara, I., and Nishikawa, K.-I., “Magnetic Reconnection by a Self-Retreating X Line”, Physical Review Letters, Vol. 101, 205004, doi:10.1103/
PhysRevLett.101.205004 (2008)
鵜飼正行

20. Ugai, M., “Impulsive chromospheric heating of two-ribbon flares by the fast reconnection mechanism”, Physics of Plasmas, Vol. 15, 032902, doi:10.1063/1.2884715 (2008)
21. Ugai, M., “The evolution of fast reconnection in a three-dimensional current sheet system”, Physics
of Plasmas, Vol. 15, 082306, doi:10.1063/1.2969737 (2008)
22. Shimizu, T., Kondoh, K., Ugai, M., and Shibata, K., “Magnetohydrodynamics Study of ThreeDimensional Fast Magnetic Reconnection for Intermittent Snake-Like Downflows in Solar Flares”,
The Astrophysical Journal, Vol. 707, pp. 420–427, doi:10.1088/0004-637X/707/1/420 (2009)23. Shimizu, T., Kondoh, K., Shibata, K., and Ugai, M., “Magnetohydrodynamic study of threedimensional instability of the spontaneous fast magnetic reconnection”, Physics of Plasmas, Vol. 16,052903, doi:10.1063/1.3095562 (2009)常田佐久

24. Okamoto, T. J., Tsuneta, S., Berger, T. E., Ichimoto, K., Katsukawa, Y., Lites, B. W., Nagata, S.,
Shibata, K., Shimizu, T., Shine, R. A., Suematsu, Y., Tarbell, T. D., and Title, A. M., “Coronal
Transverse Magnetohydrodynamic Waves in a Solar Prominence”, Science, Vol. 318, pp. 1577–1580,
doi:10.1126/science.1145447 (2007)
25. Tsuneta, S., Ichimoto, K., Katsukawa, Y., Lites, B. W., Matsuzaki, K., Nagata, S., Orozco Suárez,
D., Shimizu, T., Shimojo, M., Shine, R. A., Suematsu, Y., Suzuki, T. K., Tarbell, T. D., and Title,
A. M., “The Magnetic Landscape of the Sun’s Polar Region”, The Astrophysical Journal, Vol. 688,
pp. 1374–1381, doi:10.1086/592226 (2008)

3.14 論文

3.14.2

195

年別論文リスト

ここでは本研究プロジェクトの成果論文 162 編を列挙する。推薦者・代表者・分担者を太字で示す。

2005 年

1. Isobe, H., Takasaki, H., and Shibata, K., “Measurement of the Energy Release Rate and the Reconnection Rate in Solar Flares”, The Astrophysical Journal, Vol. 632, pp. 1184–1195, doi:10.1086/
444490 (2005)
2. Ugai, M., “Conditions for the fast reconnection mechanism in three dimensions”, Physics of Plasmas,
Vol. 12, 092312, doi:10.1063/1.2047327 (2005)
2006 年

3. Isobe, H., Miyagoshi, T., Shibata, K., and Yokoyama, T., “Three-Dimensional Simulation of Solar
Emerging Flux Using the Earth Simulator I. Magnetic Rayleigh-Taylor Instability at the Top of theEmerginng Flux as the Origin of Filamentary Structure”, Publications of the Astronomical Society ofJapan, Vol. 58, pp. 423–438 (2006)
4. Kamide, Y., “From IGY to eGY: The importance of real-time data in space physics”, Advances inGeosciences, Vol. 8: Solar Terrestrial (ST), edited by Duldig, M., et al., World Sci. Pub., Singapore,pp. 1–24 (2007)
5. Magara, T., “Dynamic and Topological Features of Photospheric and Coronal Activities Produced by
Flux Emergence in the Sun”, The Astrophysical Journal, Vol. 653, pp. 1499–1509, doi:10.1086/
508926 (2006)
6. Oka, M., Terasawa, T., Seki, Y., Fujimoto, M., Kasaba, Y., Kojima, H., Shinohara, I., Matsui, H.,
Matsumoto, H., Saito, Y., and Mukai, T., “Whistler Critical Mach Number and Electron Acceleration
at the Bow Shock: Geotail Observation”, Geophysical Research Letters, Vol. 33, L24104, doi:10.
1029/2006GL028156 (2006)
7. Ugai, M. and Zheng, L., “Parametric studies on traveling compression regions observed in the Earth’s
magnetotail”, Physics of Plasmas, Vol. 13, 062906, doi:10.1063/1.2212827 (2006)
8. Ugai, M. and Kondoh, K., “Evolution of magnetospheric current wedgy by the spontaneous fast reconnection model”, Physics of Plasmas, Vol. 13, 102903, doi:10.1063/1.2359719 (2006)
2007 年

9. Chian, A. C.-L., and Kamide, Y., “Solar-Terrestrial Environment”, in the Handbook of the SolarTerrestrial Environment, edited by Kamide, Y., and Chian, A. C.-L., Springer Pub., Heidelberg, pp. 2–
23 (2007)
10. Haijima, K., Tanaka, K. G., Fujimoto, M., and Shinohara, I., “Electron temperature anisotropy eﬀects
on tearing mode in ion-scale current sheets”, Advances in Space Research, Vol. 41, pp. 1643–1648,
doi:10.1016/j.asr.2007.05.049 (2007)

第 3 章 研究成果

196

11. Ichimoto, K., Shine, R. A., Lites, B., Kubo, M., Shimizu, T., Suematsu, Y., Tsuneta, S., Katsukawa,Y., Tarbell, T. D., Title, A. M., Nagata, S., Yokoyama, T., and Shimojo, M., “Fine-Scale Structuresof the Evershed Eﬀect Observed by the Solar Optical Telescope aboard Hinode”, Publications of the
Astronomical Society of Japan, Vol. 59, pp. S593–S596 (2007)
12. Imada, S., Hara, H., Watanabe, T., Kamio, S., Asai, A., Matsuzaki, K., Harra, L. K., and Mariska, J. T.,“Discovery of a Temperature-Dependent Upflow in the Plage Region During a Gradual Phase of the
X-Class Flare”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 59, pp. S793–S799 (2007)
13. Imada, S., Nakamura, R., Daly, P. W., Hoshino, M., Baumjohann, W., Mühlbachler, S., Balogh,A., and Rème, H., “Energetic electron acceleration in the downstream reconnection outflow region”,
Journal of Geophysical Research, Vol. 112, A03202, doi:10.1029/2006JA011847 (2007)
14. Isobe, H., Kubo, M., Minoshima, T., Ichimoto, K., Katsukawa, Y., Tarbell, T. D., Tsuneta, S., Berger,
T. E., Lites, B. W., Nagata, S., Shimizu, T., Shine, R. A., Suematsu, Y., Title, A. M., “Flare ribbons
observed with G-band and FeI 6302 Åfilters of the Solar Optical Telescope on board Hinode”, Publications of the Astronomical Society of Japan. Vol. 59, pp. S807–S810 (2007)
15. Isobe, H., Tripathi, D., Archontis, V., “Ellerman bombs and jets associated with resistive flux emergence”, The Astrophysical Journal Letters, Vol. 657, pp. L53–L56, doi:10.1086/512969 (2007)
16. Isobe, H., Tripathi, D., Asai, A., and Jain, R., “Large amplitude oscillation of an erupting filament asseen in EUV, Hα and microwave observations”, Solar Physics, Vol. 246, pp. 89–99, doi:10.1007/
s11207-007-9091-6 (2007)
17. Jurca’k, J., Bellot Rubio, L., Ichimoto, K., Katsukawa, Y., Lites, B., Nagata, S., Shimizu, T., Suematsu,
Y., Tarbell, T. D., Title, A. M., and Tsuneta, S., “The Analysis of Penumbral Fine Structure Using an
Advanced Inversion Technique”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 59, pp. S601–
S606 (2007)
18. Kamide, Y., and Maltsev, Y. P., “Geomagnetic storms”, in the Handbook of the Solar-Terrestrial Environment, edited by Kamide, Y., and Chian, A. C.-L., Springer Pub., Heidelberg, pp. 356–374 (2007)
19. Kamio, S., Hara, H., Watanabe, T., Matsuzaki, K., Shibata, K., Culhane, L., and Warren, H., “Velocity Structure of Jets in Coronal Hole”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 59,
pp. S757–S762 (2007)
20. Katoh, Y., and Omura, Y., “Relativistic particle acceleration in the process of whistler-mode chorus
wave generation”, Geophysical Research Letters, Vol. 34, L13102, doi:10.1029/2007GL029758(2007) [Erratum: Vol. 34, L17101, doi:10.1029/2007GL031335 (2007)]
21. Katoh, Y., and Omura, Y., “Computer simulation of chorus wave generation in the Earth’s inner magnetosphere”, Geophysical Research Letters, Vol. 34, L03102, doi:10.1029/2006GL028594 (2007)
22. Katsukawa, Y., Berger, T. E., Ichimoto, K., Lites, B. W., Nagata, S., Shimizu, T., Shine, R. A., Suematsu, Y., Tarbell, T. D., Title, A. M., and Tsuneta, S., “Small-Scale Jetlike Features in Penumbral
Chromospheres”, Science, Vol. 318, pp. 1594–1597, doi:10.1126/science.1146046 (2007)
23. Katsukawa, Y., Yokoyama, T., Berger, T. E., Ichimoto, K., Kubo, M., Lites, B. W., Nagata, S., Shimizu,
T., Shine, R. A., Suematsu, Y., Tarbell, T. D., Title, A. M., and Tsuneta, S., “Formation Process ofa Light Bridge Revealed with the Hinode Solar Optical Telescope”, Publications of the Astronomical
Society of Japan, Vol. 59, pp. S577–S584 (2007)

3.14 論文

197

24. Kitai, R., Watanabe, H., Nakamura, T., Otsuji, K., Matsumoto, T., Ueno, S., Nagata, S., Shibata, K.,
Muller, R., Ichimoto, K., Tsuneta, S., Suematsu, Y., Katsukawa, Y., Shimizu, T., Tarbell, T. D., Shine,
R. A., Title, A. M., and Lites, B. W., “Umbral Fine Structures in Sunspots Observed with Hinode Solar
Optical Telescope”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol59, pp. S585–S591 (2007)
25. Kondoh, K. and Ugai, M., “Study of three dimensional structure of the fast convection flow in theplasma sheet by MHD simulations on the basis of spontaneous fast reconnection model”, Advances inSpace Research, Vol. 39, pp. 1378–1381, doi:10.1016/j.asr.2007.02.021 (2007)
26. Kosovichev, A. G., and Sekii, T., “Initial observations of sunspot oscilations excited by solar flare”,
The Astrophysical Journal Letters, Vol. 670, pp. L147–L149, doi:10.1086/524298 (2007)
27. Kotoku, J., Kano, R., Tsuneta, S., Katsukawa, Y., Shimizu, T., Sakao, T., Shibasaki, K., DeLuca,
E. E., Korreck, K. E., Golub, L., and Bobra, M., “Magnetic Feature and Morphological Study of XRay Bright Points with Hinode”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 59, pp. S735–
S743 (2007)
28. Kubo, M., Ichimoto, K., Shimizu, T., Tsuneta, S., Suematsu, Y., Katsukawa, Y., Nagata, S., Tarbell,
T. D., Shine, R. A., Title, A. M., Frank, Z. A., Lites, B., and Elmore, D., “Formation of Moving Magnetic Features and Penumbral Magnetic Fields with Hinode/SOT”, Publications of the Astronomical
Society of Japan, Vol. 59, pp. S607–S612 (2007)
29. Kubo, M., Yokoyama, T., Katsukawa, Y., Lites, B., Tsuneta, S., Suematsu, Y., Ichimoto, K., Shimizu,T., Nagata, S., Tarbell, T. D., Shine, R. A., Title, A. M., and Elmore, D., “Hinode Observations of a
Vector Magnetic Field Change Associated with a Flare on 2006 December 13”, Publications of the
Astronomical Society of Japan, Vol. 59, pp. S779–S784 (2007)
30. Kusano, K., “Simulation Study of Transition Process from Long-Lived Sigmoid to Flare Eruption”,
ASP Conference Series, Vol. 369, NEW SOLAR PHYSICS WITH SOLAR-B MISSION, The Sixth
Solar-B Science Meeting, eds. Kazunari Shibata, Shin’ichi Nagata and Takashi Sakurai, pp. 469–476(2007)
31. Li, H., Sakurai, T., Ichimito, K., Suematsu, Y., Tsuneta, S., Katsukawa, Y., Shimizu, T., Shine, R. A.,
Tarbell, T. D., Title, A. M., Lites, B., Kubo, M., Nagata, S., Kotoku, J., Shibasaki, K., Saar, S. H., andBobra, M., “Response of the Solar Atmosphere to Magnetic Flux Emergence from Hinode Observations”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 59, pp. S643–S648 (2007)
32. Moon, Y.-J., Kim, Y.-H., Park, Y.-D., Ichimoto, K., Sakurai, T., Chae, J., Cho, K. S., Bong, S., Suematsu, Y., Tsuneta, S., Katsukawa, Y., Shimojo, M., Shimizu, T., Shine, R. A., Tarbell, T. D., Title, A. M., Lites, B., Kubo, M., Nagata, S., and Yokoyama, T., “Hinode SP Vector Magnetogram of
AR10930 and Its Cross-Comparison with MDI”, Publications of the Astronomical Society of Japan,
Vol. 59, pp. S625–S630 (2007)
33. Morinaga, S., Nagata, S., Ichimoto, K., Suematsu, Y., Tsuneta, S., Katsukawa, Y., Shimizu, T., Shine,
R. A., Tarbell, T. D., Title, A. M., Lites, B., Kubo, M., and Sakurai, T., “Center-to-Limb Variation of
Stokes V Asymmetries in Solar Pores Observed with the Hinode Spectro-Polarimeter”, Publicationsof the Astronomical Society of Japan, Vol. 59, pp. S613–S617 (2007)
34. Nagashima, K., Isobe, H., Yokoyama, T., Ishii, T. T., Okamoto, J. T., and Shibata, K., “Triggering
Mechanism for the Filament Eruption on 2005 September 13 in Active Region NOAA 10808”, The

第 3 章 研究成果

198
Astrophysical Journal, Vol. 668, pp. 533–545, doi:10.1086/521139 (2007)

35. Nagashima, K., Sekii, T., Kosovichev, A. G., Shibahashi, H., Tsuneta, S., Ichimoto, K., Katsukawa,Y., Lites, B., Nagata, S., Shimizu, T., Shine, R. A., Suematsu, Y., Tarbell, T. D., and Title, A. M.,“Observations of Sunspot Oscillations in G Band and CaII H Line with Solar Optical Telescope on
Hinode”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 59, pp. S631–S636 (2007)
36. Okamoto, T. J., Tsuneta, S., Berger, T. E., Ichimoto, K., Katsukawa, Y., Lites, B. W., Nagata, S.,
Shibata, K., Shimizu, T., Shine, R. A., Suematsu, Y., Tarbell, T. D., and Title, A. M., “Coronal
Transverse Magnetohydrodynamic Waves in a Solar Prominence”, Science, Vol. 318, pp. 1577–1580,
doi:10.1126/science.1145447 (2007)
37. Okamoto, T. J., Tsuneta, S., Lites, B. W., Kubo, M., Yokoyama, T., Berger, T. E., Ichimoto, K.,
Katsukawa, Y., Nagata, S., Shibata, K., Shimizu, T., Shine, R. A., Suematsu, Y., Tarbell, T. D.,
and Title, A. M., “Emergence of a Helical Flux Rope Under an Active Region Prominence”, The
Astrophysical Journal Letters, Vol. 673, pp. L215–L218, doi:10.1086/528792 (2007)
38. Omura, Y., Furuya, N., and Summers, D., “Relativistic turning acceleration of resonant electrons bycoherent whistler mode waves in a dipole magnetic field”, Journal of Geophysical Research, Vol. 112,
A06236, doi:10.1029/2006JA012243 (2007)
39. Otsuji, K., Shibata, K., Kitai, R., Ueno, S., Nagata, S., Matsumoto, T., Nakamura, T., Watanabe, H.,
Tsuneta, S., Suematsu, Y., Ichimoto, K., Shimizu, T., Katsukawa, Y., Tarbell, T. D., Lites, B. W.,
Shine, R. A., and Title, A. M., “Small Scale Magnetic Flux Emergence Observed with Hinode/Solar
Optical Telescope”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 59, pp. S643–S648 (2007)
40. Otsuka, F., Omura, Y., and Verkhoglyadova, O., “Energetic particle parallel diﬀusion in a cascading
wave turbulence in the foreshock region”, Nonlinear Processes in Geophysics, Vol. 14, pp. 587–601,
doi:10.5194/npg-14-587-2007 (2007)
41. Sekii, T., Kosovichev, A. G., Zhao, J., Tsuneta, S., Shibahashi, H., Berger, T. E., Ichimoto, K.,
Katsukawa, Y., Lites, B., Nagata, S., Shimizu, T., Shine, R. A., Suematsu, Y., Tarbell, T. D., and Title,
A. M., “Initial Helioseismic Observations by Hinode/SOT”, Publications of the Astronomical Societyof Japan, Vol. 59, pp. S637–S640 (2007)
42. Shibata, K., Nakamura, T., Matsumoto, T., Otsuji, K., Okamoto, T. J., Nishizuka, N., Kawate, T.,
Watanabe, H., Nagata, S., UeNo, S., Kitai, R., Nozawa, S., Tsuneta, S., Suematsu, Y., Ichimoto,K., Shimizu, T., Katsukawa, Y., Tarbell, T. D., Berger, T. E., Lites, B. W., Shine, R. A., and Title,
A. M., “Chromospheric Anemone Jets as Evidence of Ubiquitous Magnetic Reconnection”, Science,Vol. 318, pp. 1591–1594, doi:10.1126/science.1146708 (2007)
43. Shibata, K., and Kamide, Y., “Basic Study of Space Weather Predictions: A New Project in Japan”,
Space Weather, Vol. 5, S12006, doi:10.1029/2006SW000306 (2007)
44. Shimojo, M., Narukage, N., Kano, R., Sakao, T., Tsuneta, S., Shibasaki, K., Cirtain, J. W., Lundquist,
L. L., Reeves, K., and Savcheva, A., “Fine Structures of Solar X-Ray Jets Observed with the X-Ray
Telescope aboard Hinode”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 59, pp. S745–S750(2007)
45. Suarez, D. O., Bellot Rubio, L. R., Iniesta, J. C. D. T., Tsuneta, S., Lites, B., Ichimoto, K., Katsukawa,Y., Nagata, S. I., Shimizu, T., Shine, R. A., Suematsu, Y., Tarbell, T. D., and Title, A. M., “Strategy

3.14 論文

199

for the Inversion of Hinode Spectropolarimetric Measurements in the Quiet Sun”, Publications of the
Astronomical Society of Japan, Vol. 59, pp. S837–S844 (2007)
46. Sugiyama, T., and Kusano, K., “Multi-scale plasma simulation by the interlocking of magnetohydrodynamic model and particle-in-cell kinetic model”, Journal of Computational Physics, Vol. 227,
pp. 1340–1352, doi:10.1016/j.jcp.2007.09.011 (2007)
47. Tanaka, S., Ogino, T., and Umeda, T., “Parametric decay of circularly polarized Alfvén waves in theradially expanding solar wind”, Journal of Geophysical Research, Vol. 112, A10110, doi:10.1029/
2007JA012513 (2007)
48. Ueno, S., Shibata, K., Kimura, G., Nakatani, Y., Kitai, R., and Nagata, S., “CHAIN-project andinstallation of the flare monitoring telescopes in developing countries”, Bulletin of the Astronomical
Society of India, Vol. 35, pp. 697–704 (2007)
49. Ugai, M., “Conditions for drastic evolution of magnetospheric current wedge”, Physics of Plasmas,
Vol. 14, 062902, doi:10.1063/1.2743022 (2007)
50. Ugai, M., “Modeling of two-ribbon flares by the fast reconnection mechanism”, Physics of Plasmas,
Vol. 14, 102904, doi:10.1063/1.2789982 (2007)
51. Umeda, T., “Vlasov simulation of Langmuir wave packets”, Nonlinear Processes in Geophysics,
Vol. 14, pp. 671–679, doi:10.5194/npg-14-671-2007 (2007)
52. Watanabe, T., Hara, H., Culhane, L., Harra, L. K., Doschek, G. A., Mariska, J. T., and Young, P. R.,“Temperature and Density Structures of Solar Corona—A Test of Iron Line Diagnostic Capabilityof EIS Instrument on Board Hinode”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 59,
pp. S669–S674 (2007)
53. Welsch, B. T., Abbett, W. P., DeRosa, M. L., Fisher, G. H., Georgoulis, M. K., Kusano, K., Longcope, D. W., Ravindra, B., and Schuck, P. W., “Tests and Comparisons of Velocity Inversion Techniques”, The Astrophysical Journal, Vol. 670, pp. 1434–1452, doi:10.1086/522422 (2007) [Erratum: Vol.680, pp.827–827, doi:10.1086/588021 (2008)]
2008 年

54. Antolin, P., Shibata, K., Kudoh, T., Shiota, D., and Brooks, D., “Predicting Observational Signaturesof Coronal Heating by Alfvén Waves and Nanoflares”, The Astrophysical Journal, Vol. 688, pp. 669–
682, doi:10.1086/591998 (2008)
55. Asai, A., Hara, H., Watanabe, T., Imada, S., Sakao, T., Narukage, N., Culhane, J. L., and Doschek,
G. A., “Strongly Blueshifted Phenomena Observed with Hinode/EIS in the 2006 December 13 Solar
Flare”, The Astrophysical Journal, Vol. 685, pp. 622–628, doi:10.1086/590419 (2008)
56. Asai, A., Shibata, K., Hara, H., and Nitta, N. V., “Characteristics of Anemone Active Regions Appearing in Coronal Holes Observed with Yohkoh Soft X-ray Telescope”, The Astrophysical Journal,
Vol. 673, pp. 1188–1193, doi:10.1086/523842 (2008)
57. Furuya, N., Omura, Y., and Summers, D., “Relativistic turning acceleration of radiation belt electrons by whistler mode chorus”, Journal of Geophysical Research, Vol. 113, A04224, doi:10.1029/
2007JA012478 (2008)

第 3 章 研究成果

200

58. Ieda, A., Fairfield, D. H., Slavin, J. A., Liou, K., Menf, C.-I., Machida, S., Miyashita, Y., Mukai, T.,
Saito, Y., Nose, M., Shue, J.-H., Parks, G. K., and Fillingim, M. O., “Longitudinal association between
magnetotail reconnection and auroral breakup based on Geotail and Polar observations”, Journal ofGeophysical Research, Vol. 113, A08207, doi:10.1029/2008JA013127 (2008)
59. Imada, S., Hara, H., Watanabe, T., Asai, A., Minoshima, T., Harra, L. K., and Mariska, J. T., “NonGaussian Line Profiles in a Large Solar Flare Observed on 2006 December 13”, The AstrophysicalJournal Letters, Vol. 679, L155–L159, doi:10.1086/589444 (2008)
60. Imada, S., Hoshino, M., and Mukai, T., “The dawn-dusk asymmetry of energetic electron in the
Earth’s magnetotail: Observation and transport models”, Journal of Geophysical Research, Vol. 113,
A11201, doi:10.1029/2008JA013610 (2008)
61. 石倉諭, 村田健史, 久保卓也, 木村映善, 山本和憲, 篠原育, “RSS1.0 を利用した科学衛星・地上観測のメタデータ自動収集”, 電子情報通信学会論文誌, Vol. J91-B, pp. 409–509 (2008)

62. Isobe, H., Proctor, M. R. E., and Weiss, N. O., “Convection-driven Emergence of Small-Scale Magnetic Fields and their Role in Coronal Heating and Solar Wind Acceleration”, The Astrophysical Journal Letters, Vol. 679, pp. L57–L60, doi:10.1086/589150 (2008)
63. Jurca’k, J., and Bellot Rubio, L. R., “Penumbral models in the light of Hinode spectropolarimetric observations”, Astronomy & Astrophysics, Vol. 481, pp. L17–L20, doi:10.1051/0004-6361:
20079021 (2008)
64. Kataoka, R., and Miyoshi, Y., “Magnetosphere inflation during the recovery phase of geomagnetic
storms as an excellent magnetic confinement of killer electrons”, Geophysical Research Letters,Vol. 35. L06S09, doi:10.1029/2007GL031842 (2008)
65. Kataoka, R., and Miyoshi, Y., “Average profiles of the solar wind and outer radiation belt during theextreme flux enhancement of relativistic electrons at geosynchronous orbit”, Annales Geophysicae,
Vol. 26, pp. 1335–1339, doi:10.5194/angeo-26-1335-2008 (2008)
66. Kataoka, R., and Pulkkinen, A., “Geomagnetically induced currents during intense storms driven bycoronal mass ejections and corotating interacting regions”, Journal of Geophysical Research, Vol. 113,
A03S12, doi:10.1029/2007JA012487 (2008)
67. Katoh, Y., Omura, Y., Summers, D., “Rapid energization of radiation belt electrons by nonlinear wave
trapping”, Annales Geophysicae, Vol. 26, pp. 3451–3456, doi:10.5194/angeo-26-3451-2008(2008)
68. Kondoh, K., and Ugai, M., “Numerical studies on three dimensional earthward fast plasma flows in
the near-Earth plasma sheet by the spontaneous fast reconnection model”, Journal of GeophysicalResearch, Vol. 113, A03S07, doi:10.1029/2007JA012707 (2008)
69. Magara, T. and Shibata, K., “Plasma ejections and shock waves in the solar atmosphere”, Journalof Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, Vol. 70, pp. 546–554, doi:10.1016/j.jastp.2007.
08.074 (2008)
70. 松岡大祐、村田健史, 藤田茂, 田中高史, 山本和憲, 木村映善, “Global MHD シミュレーションによる磁気フラックスロープの 3 次元構造解析”, 可視化情報学会論文集, Vol. 28, pp. 38–46,

doi:10.3154/tvsj.28.38 (2008)
71. Mitra-Kraev, U., Kosovichev, A. G., and Sekii, T., “Properties of high-degree oscillation modes of the3.14 論文

201

Sun observed with Hinode/SOT”, Astronomy & Astrophysics, Vol. 481, pp. L1–L4, doi:10.1051/
0004-6361:20079042 (2008)
72. Miyoshi, Y., and Kataoka, R., “Flux enhancement of the outer radiation belt electrons after the arrivalof stream interaction regions”, Journal of Geophysical Research, Vol. 113, A03S09, doi:10.1029/
2007JA012506 (2008)
73. Morinaga, S., Sakurai, T., Ichimoto, K., Yokoyama, T., Shimojo, M., and Katsukawa, Y., “Suppressionof convection around small magnetic concentrations”, Astronomy & Astrophysics, Vol. 481, pp. L29–
L32, doi:10.1051/0004-6361:20079029 (2008)
74. Narukage, N., Ishii, T. T., Nagata, S., UeNo, S., Kitai, R., Kurokawa, H., Akioka, M., Shibata,K., “Three Successive and Interacting Shock Waves Generated by a Solar Flare”, The AstrophysicalJournal Letters, Vol. 684, pp. L45–L49, doi:10.1086/592108 (2008)
75. Nishikawa, N., and Kusano, K., “Simulation Study of the Symmetry-Breaking Instability and the
Dipole Field Reversal in a Rotating Spherical Shell Dynamo”, Physics of Plasmas, Vol. 15, 082903,
doi:10.1063/1.2959120 (2008)
76. Nishizuka, N., Shimizu, M., Nakamura, T., Otsuji, K., Okamoto, T. J., Katsukawa, Y., and Shibata, K.,“Chromospheric Anemone Jet Observed with Hinode and Comparison with Magnetohydrodynamic
Simulations: Evidence of Propagating Alfvén Waves and Magnetic Reconnection”, The AstrophysicalJournal Letters, Vol. 683, pp. L83–L86, doi:10.1086/591445 (2008)
77. Ohyama, M., and Shibata, K., “Hot and Cool Plasmoid Ejections Associated with Solar Flare”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 60, pp. 85–93 (2008)
78. Oka, M., Fujimoto, M., Nakamura, T. K. M., Shinohara, I., and Nishikawa, K.-I., “Magnetic Reconnection by a Self-Retreating X Line”, Physical Review Letters, Vol. 101, 205004, doi:10.1103/
PhysRevLett.101.205004 (2008)
79. Omura, Y., Katoh, Y., and Summers, D., “Theory and simulation of the generation of whistler-mode
chorus”, Journal of Geophysical Research, Vol. 113, A04223, doi:10.1029/2007JA012622 (2008)
80. Shimizu, M., Nishida, K., Takasaki, H., Shiota, D., Magara, T., and Shibata, K., “The Correlation
among the Rise Velocity of a Soft X-Ray Loop, the Ejection Velocity of a Plasmoid, and the Height
above the Loop Top of the Hard X-Ray Source in Masuda-Type Flares, and Its Interpretation Basedon the Reconnection Model of Flares”, The Astrophysical Journal Letters, Vol. 683, pp. L203–L206,
doi:10.1086/591645 (2008)
81. Shiota, D., Kusano, K., Miyoshi, T., Nishikawa, N. and Shibata, K., “A quantitative MHD study of
the relation among arcade shearing, flux rope formation, and eruption due to the tearing instability”,
Journal of Geophysical Research, Vol. 113, A03S05, doi:10.1029/2007JA012516 (2008)
82. Summers, D., and Omura, Y., “Ultra-relativistic acceleration of electrons in planetary magnetospheres”, Geophysical Research Letters, Vol. 34, L24205, doi:10.1029/2007GL032226 (2008)
83. Tsuneta, S., Ichimoto, K., Katsukawa, Y., Lites, B. W., Matsuzaki, K., Nagata, S., Orozco Suárez,
D., Shimizu, T., Shimojo, M., Shine, R. A., Suematsu, Y., Suzuki, T. K., Tarbell, T. D., and Title,
A. M., “The Magnetic Landscape of the Sun’s Polar Region”, The Astrophysical Journal, Vol. 688,
pp. 1374–1381, doi:10.1086/592226 (2008)
84. Ugai, M., “Condition for substorm onset by the fast reconnection mechanism”, Annales Geophysicae,

第 3 章 研究成果

202
Vol. 26, pp. 3875–3883, doi:10.5194/angeo-26-3875-2008 (2008)

85. Ugai, M., “Impulsive chromospheric heating of two-ribbon flares by the fast reconnection mechanism”, Physics of Plasmas, Vol. 15, 032902, doi:10.1063/1.2884715 (2008)
86. Ugai, M., “The evolution of fast reconnection in a three-dimensional current sheet system”, Physics
of Plasmas, Vol. 15, 082306, doi:10.1063/1.2969737 (2008)
87. Umeda, T., “A conservative and non-oscillatory scheme for Vlasov code simulations”, Earth, Planets
and Space, Vol. 60, pp. 773–779 (2008)
88. Umeda, T., “Generation of low-frequency electrostatic and electromagnetic waves as nonlinear consequences of beam-plasma interactions”, Physics of Plasmas, Vol. 15, 064502, doi:10.1063/1.
2937818 (2008)
89. Umeda, T., and Ito, T., “Vlasov simulation of Langmuir decay instability”, Physics of Plasmas, Vol. 15,084503, doi:10.1063/1.2965494 (2008)
90. Umeda, T., Yamao, M., and Yamazaki, R., “Two-dimensional full particle simulation of a perpendicular collisionless shock with a shock-rest-frame model”, The Astrophysical Journal Letters, Vol. 681,
pp. L85–L88, doi:10.1086/590408 (2008)
91. Watanabe, H., Kitai, R., Okamoto, K., Nishida, K., Kiyohara, J., UeNo, S., Hagino, M., Ishii, T. T., andShibata, K., “Spectropolarimetric Observation of an Emerging Flux Region:Triggering Mechanism ofEllerman Bombs”, The Astrophysical Journal, Vol. 684, pp. 736–746, doi:10.1086/590234 (2008)2009 年

92. Amano, T., and Hoshino, M., “Electron Shock Surfing Acceleration in Multidimensions: TwoDimensional Particle-In-Cell Simulation of Collisionless Perpendicular Shock”, The AstrophysicalJournal, Vol. 690, pp. 244–251, doi:10.1088/0004-637X/690/1/244 (2009)
93. Asai, A., Shibata, K., Ishii, T. T., Oka, M., Kataoka, R., Fujiki, K., and Gopalswamy, N., “Evolution of Anemone AR NOAA 10798 and the Related Geo-Eﬀective Flares and CMEs”, Journal ofGeophysical Research, Vol. 114, A00A21, doi:10.1029/2008JA013291 (2009)94. Hikishima, M., Yagitani, S., Omura, Y., and Nagano, I., “Full particle simulation of whistler-mode
rising chorus emissions in the magnetosphere”, Journal of Geophysical Research, Vol. 114, A01203,
doi:10.1029/2008JA013625 (2009)
95. Fujiki, K., Ito, H., and Tokumaru, M., “Solar Wind Forecast by Using Interplanetary Scintillation Observations”, TWELFTH INTERNATIONAL SOLAR WIND CONFERENCE. AIP Conference Proceedings, Vol. 1216, pp. 663–666, doi:10.1063/1.3395954 (2010)
96. Imada, S., Hara, H., and Watanabe, T., “Ion Temperature and Non-Thermal Velocity in a Solar Active Region: Using Emission Lines of Diﬀerent Atomic Species”, The Astrophysical Journal Letters,Vol. 705, pp. L208–L212, doi:10.1088/0004-637X/705/2/L208 (2009)
97. Kamio, S., Hara, H., Watanabe, T., Curdt., W., “Distribution of jets and magnetic fields in a coronalhole”, Astronomy & Astrophysics, Vol. 502, pp. 345–353, doi:10.1051/0004-6361/200811125(2009)
98. Kataoka, R., Ebisuzaki, T., Kusano, K., Shiota, D., Inoue, S., Yamamoto, T. T., and Tokumaru,

3.14 論文

203

M., “Three-dimensional MHD modeling of the solar wind structures associated with 13 December
2006 coronal mass ejection”, Journal of Geophysical Research, Vol 114, A10102, doi:10.1029/
2009JA014167 (2009)
99. Kataoka, R., Miyoshi, Y., and Morioka, A., “Hilbert-Huang Transform of geomagnetic pulsations
at auroral expansion onset”, Journal of Geophysical Research, Vol. 114, A09202, doi:10.1029/
2009JA014214 (2009)100. Kondoh, K., and Ugai, M., “Three-dimensional earthward fast flow in the near-Earth plasma sheet ina sheared field: comparisons between simulations and observations”, Annales Geophysicae, Vol. 27,
pp. 2297–2302, doi:10.5194/angeo-27-2297-2009 (2009)
101. Kondoh, K., Ugai, M., and Shinizu, T., “Three dimensional configuration of earthward fast plasma
flow in the near-Earth plasma sheet”, Earth, Planets and Space, Vol. 61, pp. 611–614 (2009)
102. Minoshima, T., Imada, S., Morimoto, T., Kawate, T., Koshiishi, H., Kubo, M., Inoue, S., Isobe, H.,
Masuda, S., Krucker, S., Yokoyama, T., “Multiwavelength Observation of Electron Acceleration in
the 2006 December 13 Flare”, The Astrophysical Journal, Vol. 697, pp. 843–849, doi:10.1088/
0004-637X/697/1/843 (2009)
103. Nagashima, K., Sekii, T., Kosovichev, A. G., Zhao, J., and Tarbell, T. D., “Helioseismic Signature of
Chromospheric Downflows in Acoustic Travel-time Measurements from HINODE”, The Astrophysical Journal Letters, Vol. 694, pp. L115–L119, doi:10.1088/0004-637X/694/2/L115 (2009)
104. Nishida, K., Shimizu, M., Shiota, D., Takasaki, H., Magara, T., and Shibata, K., “Numerical Examination of Plasmoid-Induced Reconnection Model for Solar Flares: the Relation Between Plasmoid Velocity and Reconnection Rate”, The Astrophysical Journal, Vol. 690, pp. 748–757, doi:
10.1088/0004-637X/690/1/748 (2009)
105. Nishizuka, N., Asai, A., Takasaki, H., Kurokawa, H., and Shibata, K., “The Power-Law Distributionof Flare Kernels and Fractal Current Sheets In a Solar Flare”, The Astrophysical Journal Letters,Vol. 694, pp. L74–L78, doi:10.1088/0004-637X/694/1/L74 (2009)
106. Omura, Y., Hikishima, M., Katoh, Y., Summers, D., and Yagitani, S., “Nonlinear mechanisms oflower-band and upper-band VLF chorus emissions in the magnetosphere”, Journal of GeophysicalResearch, Vol. 114, A07217, doi:10.1029/2009JA014206 (2009)107. Shimizu, T., Kondoh, K., Shibata, K., and Ugai, M., “Magnetohydrodynamic study of threedimensional instability of the spontaneous fast magnetic reconnection”, Physics of Plasmas, Vol. 16,052903, doi:10.1063/1.3095562 (2009)108. Shimizu, T., Kondoh, K., Shibata, K., and Ugai, M., “Three dimensional nonlinear instability of the
spontaneous fast magnetic reconnection”, Earth, Planets and Space, Vol. 61, pp. 569–572 (2009)109. Shimizu, T., Kondoh, K., Ugai, M., and Shibata, K., “Magnetohydrodynamics Study of ThreeDimensional Fast Magnetic Reconnection for Intermittent Snake-Like Downflows in Solar Flares”,
The Astrophysical Journal, Vol. 707, pp. 420–427, doi:10.1088/0004-637X/707/1/420 (2009)110. Shinohara, I., Yumura, T., Tanaka, K. G., and Fujimoto, M., “Electron Acceleration via magnetic
island coalescence”, Future Perspectives of Space Plasma and Particle Instrumentation and International Collaborations. AIP Conference Proceedings, Vol. 1144, pp. 15–20, doi:10.1063/1.3169281(2009)

第 3 章 研究成果

204

111. Tanaka, K. G., Haijima, K., Fujimoto, M., and Shinohara, I., “A route to explosive large-scale magnetic reconnection in a super-ion-scale current sheet”, Annales Geophysicae, Vol. 27, pp. 395–405,
doi:10.5194/angeo-27-395-2009 (2009)112. Tanaka, S., Umeda, T., Matsumoto, Y., Miyoshi, T., and Ogino, T., “Implementation of non-oscillatory
and conservative scheme into magnetohydrodynamic equations”, Earth, Planets and Space, Vol. 61,
pp. 895–903 (2009)
113. Tokumaru, M., Kojima, M., and Fujiki, K., “Non-dipolar solar wind structure observed in the cycle
23/24 minimum”, Geophysical Research Letters, Vol. 36, L09101, doi:10.1029/2009GL037461(2009)
114. Tokumaru, M., Kojima, M., Fujiki, K., Munakata, K., Kuwabara, T., and Marubashi, K., “Relation
Between Loop-Shaped Interplanetary Disturbances and the Magnetic Flux Rope”, Advances in Geosciences, Vol. 21: Solar Terrestrial (ST), edited by Duldig, M., World Sci. Pub., Singapore, pp. 21–32(2010)
115. Tripathi, D., Isobe, H., Jain, R., “Large Amplitude Oscillations in Prominences”, Space Science Reviews, Vol. 149, pp. 283–298, doi:0.1007/s11214-009-9583-9 (2009)116. Ugai, M., “Evolution of the current wedge and the generator current circuit by fast reconnection”,
Physics of Plasmas, Vol. 16, 012901, doi:10.1063/1.3055598 (2009)
117. Ugai, M., “Impulsive magnetic pulsations and electrojets in the loop footpoint driven by the fast reconnection jet”, Physics of Plasmas, Vol. 16, 112902, doi:10.1063/1.3267869 (2009)118. Ugai, M., “Fast reconnection evolution in an arcadelike magnetic loop structure”, Physics of Plasmas,
Vol. 16, 062312, doi:10.1063/1.3158949 (2009)
119. Ugai, M., Kondoh, K., and Shinizu, T., “Modeling of substorms and flares by the fast reconnection
mechanism”, Earth, Planets and Space, Vol. 61, pp. 561–564 (2009)120. Umeda, T., Togano, K., and Ogino, T., “Two-dimensional full-electromagnetic Vlasov code with conservative scheme and its application to magnetic reconnection”, Computer Physics Communications,Vol. 180, pp. 365–374, doi:10.1016/j.cpc.2008.11.001 (2009)121. Umeda, T., Yamao, M., and Yamazaki, R., “Electron acceleration at a low-Mach-number perpendicularcollisionless shock”, The Astrophysical Journal, Vol. 695, pp. 574–579, doi:10.1088/0004-637X/
695/1/574 (2009)122. Watanabe, H., Kitai, R., and Ichimoto, K., “Characteristic Dependence of Umbral Dots on their Magnetic Structure”, The Astrophysical Journal, Vol. 702, pp. 1048–1057, doi:10.1088/0004-637X/
702/2/1048 (2009)123. Watanabe, H., Kitai, R., Ichimoto, K., and Katsukawa, Y., “Magnetic Structure of Umbral Dots Observed with Hinode Solar Optical Telescope”, Publications of the Astronomical Society of Japan,
Vol. 61, pp. 193–200 (2009)2010 年

124. Anan, T. Kitai, R., Kawate, T., Matsumoto, T., Ichimoto, K., Shibata, K., Hillier, A., Otsuji, K.,
Watanabe, H., Ueno, S., Nagata, S., Ishii, T. T., Komori, H., Nishida, K., Nakamura, T., Isobe, H., and3.14 論文

205

Hagino, M., “Spicule Dynamics over a Plage Region”, Publications of the Astronomical Society ofJapan, Vol. 62, pp. 871–877 (2010)125. Antolin, P. and Shibata, K., “The Role Of Torsional Alfvén Waves in Coronal Heatigng”, The Astrophysical Journal, Vol. 712, pp. 494–510, doi:10.1088/0004-637X/712/1/494 (2010)126. Fukazawa, K., Umeda, T., Miyoshi, T., Terada, N., Matsumoto, Y., and Ogino, T., “Performance
Measurement of Magnetohydrodynamic Code for Space Plasma on the Various Scalar-Type Supercomputer Systems”, Plasma Science, IEEE Transactions on, Vol. 38, pp. 2254–2259, doi:10.1109/
TPS.2010.2055162 (2010)
127. Fukazawa, K., Aoyama, T., Ogino, T., and Yumoto, K., “Response of the reconnection electric fieldand polar cap potential to the IMF and velocity of solar wind”, Journal of Atmospheric and SolarTerrestrial Physics, Vol. 72, pp. 1019–1023, doi:10.1016/j.jastp.2010.06.002 (2010)
128. Hashimoto, Y., Kitai, R., Ichimoto, K., Ueno, S., Nagata, S., Ishii, T. T., Hagino, M., Komori, H.,
Nishida, K., Matsumoto, T., Otsuji, K., Nakamura, T., Kawate, T., and Watanabe, H., Shibata, K., “Internal Fine Structure of Ellerman Bombs”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 62,
pp. 879–891 (2010)129. Iida, Y., Yokoyama, T., and Ichimoto, K., “Vector Magnetic Fields and Doppler Velocity Structures
Around a Cancellation Site in the Quiet Sun”, The Astrophysical Journal, Vol. 713, pp. 325–329,
doi:10.1088/0004-637X/713/1/325 (2010)
130. Kataoka, R., and Miyoshi, Y., “Why are relativistic electrons persistently quiet at geosynchronous orbit
in 2009?”, Space Weather, Vol. 8, S08002, doi:10.1029/2010SW000571 (2010)131. Kitai, R., “On the Relation between Surge Activities and Photospheric Horizontal Velocity Field”,
Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 62, pp. 921–925 (2010)132. Nishizuka, N., Takasaki, H., Asai, A., and Shibata, K., “Multiple Plasmoid Ejections and AssociatedHard X-ray Bursts in the 2000 November 24 Flare”, The Astrophysical Journal, Vol. 711, pp. 1062–
1072, doi:10.1088/0004-637X/711/2/1062 (2010)
133. Matsumoto, T., and Shibata, K., “Nonlinear Propagation of Alfvén Waves Driven by Observed Photospheric Motions: Application to the Coronal Heating and Spicule Formation”, The AstrophysicalJournal, Vol. 710, pp. 1857–1867, doi:10.1088/0004-637X/710/2/1857 (2010)
134. Morimoto, T., Kurokawa, H., Shibata, K., and Ishii, T. T., “Energetic Relations between the Disappearing Solar Filaments and the Associated Flare Arcades”, Publications of the Astronomical Societyof Japan, Vol. 62, pp. 939–949 (2010)135. Morita, S., Shibata, K., Ueno, S., Ichimoto, K., Kitai, R., and Otsuji, K., “Observations of Chromospheric Anemone Jets with Hinode CaII Broadband Filtergraph and Hida CaII Spectroheliograph”,
Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 62, pp. 901–920 (2010)
136. Oka, M., Phan, T.-D, Krucker, S., Fujimoto, M., and Shinohara, I., “Electron Acceleration by MultiIsland Coalescence”, The Astrophysical Journal, Vol. 714, pp. 915–926, doi:10.1088/0004-637X/
714/1/915 (2010)137. Okamoto, T. J., Tsuneta, S., and Berger, T. E., “A Rising Cool Column as a Signature of Helical Flux
Emergence and Formation of Prominence and Coronal Cavity”, The Astrophysical Journal, Vol. 719,
pp. 583–590, doi:10.1088/0004-637X/719/1/583 (2010)

第 3 章 研究成果

206

138. Otsuji, K., Kitai, R., Matsumoto, T., Ichimoto, K., Ueno, S., Nagata, S., Isobe, H., and Shibata, K.,“CaII K Spectral Study of an Emerging Flux Region using the Domeless Solar Telescope in Hida
Observatory”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 62, pp. 893–900 (2010)139. Shimada, N., Hoshino, M., and Amano, T., “Structure of a Strong Supernova Shock Wave and Rapid
Electron Acceleration Confined in its Transition Region”, Physics of Plasmas, Vol. 17, 032902, doi:
10.1063/1.3322828 (2010)
140. Shiota, D., Kusano, K., Miyoshi, T., and Shibata, K., “Magnetohydrodynamic Modeling for a Formation Process of Coronal Mass Ejections: Interaction Between an Ejecting Flux Rope and an Ambient Field”, The Astrophysical Journal, Vol. 718, pp. 1305–1314, doi:10.1088/0004-637X/718/2/
1305 (2010)141. Shoji, M., Nishikawa, T., Kitai, R., and Ueno, S., “Spectroscopic Studies of Limb Spicules. I. Radial
and Turbulent Velocities”, Publications of the Astronomical Society of Japan, Vol. 62, pp. 939–949(2010)
142. Ueda, K., Kano, R., Tsuneta, S., and Shibahashi, H., “Orientation of X-Ray Bright Points in the QuietSun”, Solar Physics, Vol. 261, pp. 77–85, doi:10.1007/s11207-009-9482-y (2010)
143. Ueno, S., Shibata, K., Ichimoto, K., Kitai, R., Nagata, S., Kimura, G., and Nakatani, Y., “Continuous
H-alpha Imaging Network Project (CHAIN) with Ground- based Solar Telescopes for Space Weather
Research”, African Skies, Vol. 14, p.17 (2010)
144. Ugai, M., “Three-dimensional evolution of the fast reconnection mechanism in a sheared current
sheet”, Physics of Plasmas, Vol. 17, 032313, doi:10.1063/1.3369886 (2010)145. Umeda, T., Miwa, J., Matsumoto, Y., Nakamura, K. M. T, Togano, K., Fukazawa, K., and Shinohara, I., “Full electromagnetic Vlasov code simulation of the Kelvin-Helmholtz instability”, Physics
of Plasmas, Vol. 17, 052311, doi:10.1063/1.3422547 (2010)146. Umeda, T., “Electromagnetic plasma emission during beam-plasma interaction: Parametric decay
versus induced scattering”, Journal of Geophysical Research, Vol. 115, A01204, doi:10.1029/
2009JA014643 (2010)147. Umeda, T., Togano, K., and Ogino, T., “Structures of diﬀusion regions in collisionless magnetic reconnection”, Physics of Plasmas, Vol. 17, 052103, doi:10.1063/1.3403345 (2010)148. Watanabe, H., Tritschler, A., Kitai, R., and Ichimoto, K., “Temporal Evolution of a Rapidly-Moving
Umbral Dot”, Solar Physics, Vol. 266, pp. 5–16, doi:10.1007/s11207-010-9600-x (2010)
149. Yamamoto, T. T., Kataoka, R., and Inoue, S., “Helical Lengths of Magnetic Clouds from the Magnetic
Flux Conservation”, The Astrophysical Journal, Vol. 710, pp. 456–461, doi:10.1088/0004-637X/
710/1/456 (2010)
150. Zhao, J., Kosovichev, A. G., and Sekii, T., “High-Resolution Helioseismic Imaging of Subsurface
Structures and Flows of a Solar Active Region Observed by Hinode”, The Astrophysical Journal,
Vol. 708, pp. 304–313, doi:10.1088/0004-637X/708/1/304 (2010)

3.14 論文

207

2011 年

151. Imada, S., Isobe, H., and Shimizu, T., “Magnetic Reconnection in the Solar Atmosphere Observed byHinode”, The Sun, the Solar Wind, and the Heliosphere IAGA Special Sopron Book Series, Vol. 4,
Part 3, pp. 63–72, doi:10.1007/978-90-481-9787-3_7 (2011)152. Inoue, S., Kusano, K., Magara, T., Shiota, D., and Yamamoto, T. T., “Twist and Connectivity ofMagnetic Field Lines in the Solar Active Region NOAA 10930”, The Astrophysical Journal, in press(2011)
153. Jiang, R. L., Shibata, K., Isobe, H., and Fang, C., “Fan-shaped Jets in Three-dimensional Reconnection Simulation as a Model of Ubiquitous Solar Jets”, The Astrophysical Journal Letters, Vol. 726,
L16, doi:10.1088/2041-8205/726/2/L16 (2011)154. Jiang, R. L., Shibata, K., Isobe, H., and Fang, C., “Detailed analysis of fan-shaped jets in three
dimensional numerical simulation”, Research in Astronomy and Astrophysics, Vol. 11, pp. 701–724,
doi:10.1088/1674-4527/11/6/010 (2011)155. Nagashima, K., Zhao, J., Kosovichev, A. G., and Sekii, T., “Detection of Supergranulation Alignment
in Polar Regions of the Sun by Helioseismology”, The Astrophysical Journal Letters, Vol. 726, L17,
doi:10.1088/2041-8205/726/2/L17 (2011)156. Kubo, M., Ichimoto, K., Lites, B. W., and Shine, R. A., “Temporal Relation Between the Disappearance of Penumbral Fine-scale Structure and Evershed Flow”, The Astrophysical Journal, Vol. 731, 84,
doi:10.1088/0004-637X/731/2/84 (2011)157. Lee, K. H., Omura, Y., and Lee, C. H., “A 2D simulation study of Langmuir, whistler, and cyclotron
maser instabilities induced by an electron ring-beam distribution”, Physics of Plasmas Vol. 18, 092110,
doi:10.1063/1.3626562 (2011)158. Minoshima, T., Masuda, S., Miyoshi, Y., and Kusano, K., “Coronal Electron Distribution in Solar
Flares: Drift-kinetic Model”, The Astrophysical Journal, Vol. 732, 111, doi:10.1088/0004-637X/
732/2/111 (2011)159. Miyoshi, Y., and Kataoka, R., “Solar cycle variations of outer radiation belt and its relationship to solar
wind structure dependences”, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics Vol. 73, pp. 77–87,
doi:10.1016/j.jastp.2010.09.031 (2011)160. Nitta, S., Imada, S., and Yamamoto, T. T., “Clear Detection of Chromospheric Evaporation Upflows
with High Spatial/Temporal Resolution by Hinode XRT”, Solar Physics, in press (2011)161. Shinohara, I., Fujimoto, M., Takaki, R., and Inari, T., “A Three-Dimensional Particle-in-Cell Simulation of Quasi-Perpendicular Shock on Fujitsu FX1 Cluster”, Plasma Science, IEEE Transactions on,
Vol. 39, pp. 1173–1179, doi:10.1109/TPS.2011.2106515 (2011)162. Tanaka, K. G., Fujimoto, M., and Shinohara, I., “On the peak level of tearing instability in an ionscale current sheet: The eﬀects of ion temperature anisotropy”, Planetary and Space Science, Vol. 59,
pp. 510–516, doi:10.1016/j.pss.2010.04.014 (2011)