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Modeling the transport and deposition of $$^{10}$$Be produced by the strongest solar proton event during the holocene

完新世に発生した最大の太陽陽子イベントにより生成された$$^{10}$$Beの輸送と沈着モデル

Spiegl, T. C.*; 余田 成男*; Langematz, U.*; 佐藤 達彦   ; Chhin, R.*; 納多 哲史*; 三宅 芙沙*; 草野 完也*; Schaar, K.*; Kunze, M.*

Spiegl, T. C.*; Yoden, Shigeo*; Langematz, U.*; Sato, Tatsuhiko; Chhin, R.*; Noda, Satoshi*; Miyake, Fusa*; Kusano, Kanya*; Schaar, K.*; Kunze, M.*

巨大な太陽放射遷移ベントが発生すると、大量の宇宙放射線起因核種が大気圏内に生成され、それらは大気を循環ながら地表に沈着し、氷床や古木の年輪に取り込まれる。本研究では、西暦775年に発生した巨大な太陽放射線イベントの条件を模擬し、地質年代学のみならず、太陽物理学や気候モデリングの検証を実施した。その結果、イベントが発生した季節、大気循環における成層圏の役割、宇宙線起因核種の地表面分布に関する新たな知見を得た。本研究において、原子力機構は、太陽放射線被ばく線量警報システムWASAVIESの技術を活用し、イベント発生時の宇宙線起因核種の初期分布を推定した。

The abundance of cosmogenic isotopes in natural archives carries important information about the complex pathways from their source in the upper atmosphere to their deposition via atmospheric transport processes. Here, we use a new modelling framework to (a) estimate the $$^{10}$$Be production yield for the 774 CE/775 event, (b) evaluate the performance of our model framework by comparing the model results to four ice core records and (c) investigate the atmospheric pathways with a state-of-the-art climate model in detail. The results give new constraints regarding the seasonal timing of the event, underpin the role of the background conditions in the stratosphere, and highlight regional variations in the cosmogenic surface flux.

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