Atmospheric ionizations by solar X-rays, solar protons, and radiation belt electrons in September 2017 space weather event

村瀬 清華*; 片岡 龍峰*; 西山 尚典*; 佐藤 薫*; 堤 雅基*; 田中 良昌*; 小川 泰信*; 佐藤 達彦

Space Weather, 21(12), p.e2023SW003651_1 - e2023SW003651_11, 2023/12

https://doi.org/10.1029/2023SW003651

大気に降り注ぐ高エネルギー粒子によるオゾン層などの影響を調べるには、それら粒子による電離量の空間・時間分布を正確に把握する必要がある。そこで、我々は、2017年9月に発生した太陽フレア時における大気圏内電離量の空間・時間分布に対する観測値を粒子・重イオン輸送計算コードPHITSによる計算値と比較した。その結果、計算値は観測値をファクター2の範囲内で再現できることが分かり、本研究で開発した手法が宇宙天気研究に貢献できることを明らかにした。

Transient ionization of the mesosphere during auroral breakup; Arase satellite and ground-based conjugate observations at Syowa Station

片岡 龍峰*; 西山 尚典*; 田中 良昌*; 門倉 昭*; 内田 ヘルベルト陽仁*; 海老原 祐輔*; 江尻 省*; 冨川 喜弘*; 堤 雅基*; 佐藤 薫*; et al.

Earth, Planets and Space (Internet), 71(1), p.9_1 - 9_10, 2019/12

https://doi.org/10.1186/s40623-019-0989-7

2017年6月30日22時21分から26分(世界時)にかけて、昭和基地にあるPANSYレーダーによってオーロラ爆発時の中間圏における過渡電離が観測された。通常、中間圏における過渡電離は100keV以上の高エネルギー電子が中間圏まで到達することにより引き起こされるが、同時間帯においてあらせ衛星が観測した100keV以上の電子フラックスは有意な上昇を示していなかった。このことから、本イベントは、10keV以下の低エネルギー電子が大量に熱圏に降り注ぐことにより発生したX線による電離であるとの仮説を立てた。この仮説の妥当性を検証するため、粒子・重イオン挙動解析コードPHITSを用いて様々なエネルギースペクトルを持つ電子が大気上空に進入した場合の電離分布を計算した。その結果、10keV以下の電子でも中間圏において十分な電離を引き起こすことが可能であることが分かり、仮説の妥当性が証明された。

上流にベンドを有する配管合流領域における非等温流体混合メカニズムの解明とサーマルストライピング緩和・制御法の開発(平成15年度)

菅原 良昌*; 結城 和久*; 橋爪 秀利*; 田中 正暁; 村松 壽晴

JNC TY9400 2004-027, 65 Pages, 2004/10

JNC-TY9400-2004-027.pdf:12.54MB

上流に90度ベンドを有するT字配管合流域での非等温流体混合実験を行い、主配管壁面近傍における流体温度変動を計測した。速度比および口径比を変化させることで様々な流動条件における温度変動を測定し、温度変動に対する2次流れの影響を定量的に評価した。粒子画像計測法(PIV)により計測された流れ場と温度場計測データの両面から解析を行い、温度変動予測式の構築を試みた。これらより、主流と枝流の混合形態を分類することにより、主流と枝流の流速比(v/V)および口径比(d/D)を用いて、温度変動強度Trms*の最大値Max(Trms*)を予測する温度変動予測式を構築した。T字配管合流下流域おける温度変動の減衰について評価を行い、上流に90度ベンドが存在しない場合に比べて、上流に90度ベンドを持つ場合の方が温度変動の減衰は速くなることが分かった。