干渉フィルター（半値幅数nm程度）を用いた酸素原子発光線777.4nmの分光観測における窒素分子発光バンド1PGの混入問題に関して、光学スペクトログラフで取得したオーロラ分光観測データを用いて定量的に評価しました。評価の結果、窒素分子発光バンド1PGの混入の影響は無視できるものではないことが判明し、干渉フィルターによる分光観測で酸素原子発光線777.4nmを観測する際には窒素分子発光バンド1PGの影響を適切に考慮する必要があることを指摘しました。

Oyama, S., T. T. Tsuda, K. Hosokawa, Y. Ogawa, Y. Miyoshi, S. Kurita, A. E. Kero, R. Fujii, Y. Tanaka, A. Mizuno, T. Kawabata, B. Gustavsson, and T. Leyser, Auroral molecular-emission effects on the atomic oxygen line at 777.4 nm, Earth Planets Space, 70, 166, doi:10.1186/s40623-018-0936-z, 2018.

カテゴリ：オーロラ

人工オーロラ実験の計画立案のために、EISCATダイナゾンデの長期データを解析して人工オーロラ実験の成功の可能性に関する調査を行いました。調査の結果、太陽活動極大期に実験成功の可能性が高まること、極小期には実験成功の可能性が極めて低いことが判明しました。また、太陽活動極小期に人工オーロラ実験の成功可能性を高める手段として、EISCAT電離圏加熱装置の送信可能な最低周波数を現行の4MHz から2.8MHzに拡張することが有効であることを指摘しました。

Tsuda, T. T., M. T. Rietveld, M. J. Kosch, S. Oyama, Y. Ogawa, K. Hosokawa, S. Nozawa, T. Kawabata, and A. Mizuno, Survey of conditions for artificial aurora experiments by the second electron gyro-harmonic at EISCAT Tromsø using dynasonde data, Earth Planets Space, 70, 94, doi:10.1186/s40623-018-0864-y, 2018.
Tsuda, T. T., M. T. Rietveld, M. J. Kosch, S. Oyama, K. Hosokawa, S. Nozawa, T. Kawabata, A. Mizuno, and Y. Ogawa, Survey of conditions for artificial aurora experiments at EISCAT Tromsø using dynasonde data, Earth Planets Space, 70, 40, doi:10.1186/s40623-018-0805-9, 2018.

カテゴリ：オーロラ

2008年から2012年にかけてのEISCATレーダーと全天光学機器との同時観測データを用いて
脈動オーロラの統計研究を行いました。
その結果、（１）全般的に100km以下の高度でよく起こること、
（２）真夜中側に比べ、明け方の時間帯の脈動オーロラの方が低高度でよく起きること、
（３）地磁気活動が活発であると、低高度でよく起きること、
などを明らかにしました。

Hosokawa, K., and Y. Ogawa, Ionospheric variation during pulsating aurora, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 5943-5957, doi:10.1002/2015JA021401, 2015.

カテゴリ：オーロラ

オーロラサブストームに対する極域電離圏の応答は様々な観点から研究されてきた。これまでの研究活動によって、例えば、極方向に急激に移動するオーロラアーク近傍に発達する電流系、高エネルギー電子の降込みによる電離圏密度の増加、ジュール加熱によるイオン温度の増加などの理解が進んだ。しかしこれらの現象の高度依存性は分かっていない。そこでEISCAT UHFレーダーを用いた統計解析を行い、電子密度、イオン温度、電子温度の変動の高度依存性を調べた。オーロラサブストームに伴い極方向に移動するアークがEISCATレーダー上空を通過する直前にイオン温度が電離圏全高度域において上昇する。これはペダーセン電流によるジュール加熱の発達を意味する。アーク通過後、ディフューズオーロラが発達し、E領域電子密度はこの時間帯に最大となり、高度150-200 km付近の電子密度は徐々に減少していく。一方、F領域の電子密度は高いレベルを長時間維持する。ポーラーパッチの影響も一部にみられるが、100eVクラスの粒子降込みが主な原因であることが分かった。

Oyama, S., Y. Miyoshi, K. Shiokawa, J. Kurihara, T. T. Tsuda, and B. J. Watkins, Height-dependent ionospheric variations in the vicinity of nightside poleward expanding aurora after substorm onset, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, doi:10.1002/2013JA019704, May 5, 2014.

カテゴリ：オーロラ,磁気圏電離圏結合,電流

EISCATレーダートロムソ観測所にあるフォトメータは代表的なオーロラ波長である427.8 nm, 557.7 nm, 630.0 nmの光強度を測定している。オーロラを発生させる高エネルギー電子は熱圏粒子を励起・発光させるだけでなく同時に電離も引き起こすため、オーロラの発生と共に電離圏電子密度が増加し、その結果、電離圏電気伝導度も増加する。電気伝導度は磁気圏－電離圏－熱圏結合を電磁気学的に理解する上で非常に重要な物理量であり、高度によってその特徴が異なる。オーロラ光強度と電気伝導度に相関があることは古くから知られており、光学観測データのみから推定する手法開発研究の結果、高度積分した全電気伝導度とオーロラ光強度との関係が定式化された。しかし高度に依存した関係式は求められていない。そこで、オーロラ波長によって発光する高度が異なるという特徴を活かし、さらにEISCATレーダーとフォトメータが同じ方向（磁力線方向）を同時に測定しているイベントを解析することで、高度に依存した関係式を求めることに成功した。

Oyama, S., T. Watanabe, R. Fujii, S. Nozawa, and T. T. Tsuda, Estimation of the layered ionospheric conductance using data from a multi-wavelength photometer at the European Incoherent Scatter (EISCAT) radar site, Antarctic Record, 57(3), 339-356, December, 2013.

カテゴリ：オーロラ,電流

概要：

・複数のEISCATレーダーデータとIMAGE衛星のオーロラ画像データを組み合わせて、オーロラサブストームと極域電離圏イオン上昇流の関係を明らかにした。

・サブストームオンセットから約6分後に電離圏イオン上昇流が発生し、ポールワードエクスパンジョン時に上向き速度とフラックスが最大になることが明らかになった。

・この電離圏イオン上昇流に関連して、磁気圏では約40分後に高速酸素原子が観測された。この時間差から電離圏でのイオン加熱・加速は18-27電子ボルトと見積もられた。

・サブストームのリカバリーフェーズでも、広範囲に低エネルギー粒子の降り込みがあり、イオン上昇流が頻繁に起きていることを明らかにした。

Ogawa, Y., M. Sawatsubashi, S. C. Buchert, K. Hosokawa, S. Taguchi, S. Nozawa, S. Oyama, T. T. Tsuda, and R. Fujii,
Relationship between auroral substorm and ion upflow in the nightside polar ionosphere,
J. Geophys. Res. Space Physics, 118, doi:10.1002/2013JA018965, 2013.

カテゴリ：オーロラ,磁気圏電離圏結合