SGEPSS-地球電磁気・地球惑星圏学会
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2020年度 第2分野講評
審査員:
    中田 裕之(千葉大学:第2分野R005代表)、Huixin Liu (九州大学)、品川 裕之 (情報通信研究機構)、川原 琢也(信州大学)、津田 卓雄(電気通信大学)、田口 真(立教大学:第2分野R009代表)、松岡 彩子(京都大学)、野口 克行(奈良女子大学)、木村 智樹(東京理科大学)、吉岡 和夫(東京大学)、神山 徹 (産業技術総合研究所)

●総評

    ○セッションR005
      3年ぶりの現地での学会開催となり、久しぶりに学生の発表を対面で聞くことができた。口頭発表については、ほとんどの発表が非常に良くまとまっており、コロナ禍においても研究活動が停滞せず、活発に続けられたと感じさせるものであった。ポスター発表についても、多くの学生が初めての対面での発表となったにも関わらず、よく準備されたものが多かった。そのため、審査員としてはうれしい悲鳴をあげることとなり、非常に難しい審査になった。議論の結果、オーロラメダル受賞者2名、優秀発表者8名を選出した。優秀発表者の中にはメダル受賞者候補者として挙げられた人もあり、オーロラメダル受賞者との差は僅かなであると言っても良い。メダルの受賞にはつながらなかったが、今後の活躍を期待する。またオーロラメダル受賞者にもさらなる研究の発展を進めてもらいたい。 今回の学会の特徴として、機器開発の発表、高専生による発表、が多く見られたことが挙げられる。SGEPSS分野の研究においては、理学的研究はもちろん、質の高い観測のための機器開発も重要な要素である。後者についても、大学の学部生に相当する高専生が、積極的に研究に取り組み、活発に学会発表を行うことは、分野の発展に大いに貢献するものである。高専生の指導を行う学会員の方々の努力の成果であると言える。審査の際には、現状の取組みのレベルや今後の将来性などを考慮して、機器開発や研究期間の比較的短い学生による研究に対しても、評価するよう心がけた。完成度の高い成果が得られている研究から開発途上や設計段階にある機器開発など多種の内容、博士学生-修士学生-高専生という幅広い構成、という状況での審査は困難を極めるが、学生の皆さんには、自分自身の研究の独自性を今後も十分に発揮してもらうと共に、SGEPSS分野の多様性を楽しんでもらいたい。SGEPSS分野に興味を持ち、多くの学生が将来的にこの分野に関わる進路を選んでくれるとうれしく思う。
    ○セッションR009
      惑星圏・小天体分野では過年度の1.5倍の31件のエントリーがあった。それらの口頭発表及びポスター発表に対して、6名の審査員が二人一組で、研究背景と目的の明確さ、手法の妥当性と斬新さ、結果の新規性と考察の論理性、プレゼンテーション力の観点から審査を行った。 中には初めて対面で研究発表する学生もいたであろうにも関わらず、総じてレベルは高く、審査はわずかな違いを見出す難しい作業であった。結果として今回はたまたま博士課程最終年度の2名が学生発表賞の受賞となったが、修士課程の学生の発表の中にも僅差で受賞を逃した発表がいくつも見受けられた。 発表全体として、修士課程の学生は教員からの指導をしっかりと身に着けて発表に臨んでいる姿勢が感じられた。研究背景や原理を自分の中でよく咀嚼して深く理解して話すように努めると、さらに良い研究発表になると思われる。博士課程の学生はさすがに研究成果がまとまっており、発表にも慣れた卒のない発表が多かった。逆に学会デビューの頃の初心を思い出し、難しいことを解りやすく伝えるにはどうすべきか考え直すとさらに良いものになるであろう。今後、皆さんが研究を発展させ、多くのすばらしい研究成果が本学会で発表されることを期待している。

●メダル受賞者への講評(セッション記号順)

伊藤ゆり
「あらせ衛星、地上全天カメラ、EISCATレーダーによる磁気共役同時観測を用いた脈動オーロラ電子のエネルギー特性に関する研究」(R005-19)

    あらせ衛星、地上全天カメラ、EISCAT レーダーを用いた脈動オーロラに関する研究である。脈動オーロラ研究は、その性質上、オーロラの時間変化特性に注目するケースが多いと思うが、本研究は、オーロラの形態(オーロラパッチ)に着目するという独自の視点で、最新の総合観測を駆使したデータ解析を行い、論理的な考察からオーロラパッチと磁気圏ダクトの関係性を指摘するなどの興味深い研究成果が得られている。独自視点の設定、最新観測データの複合解析、論理的考察の各々に関して非常に丁寧に取組まれていて、全体としてハイレベルにまとまっていた点を高く評価した。今後の発展的要素として、脈動オーロラに限らず、様々な形態のオーロラの調査にも期待したい。
傅 維正
「Study of nighttime midlatitude E-F coupling in geomagnetic conjugate regions using multi-source data」(R005-24)
    夜間中規模移動性電離層擾乱(MSTID)の地磁気共役性に関して南北両半球のE-Fカップリング結合が仮定されてきたが、その結合の物理過程が実証されていなかった。発表者は全電子量(TEC)、イオノグラム、電子密度、イオンドリフト、中性風、磁場のマルチ同時観測を総合的な解析と論理的な考察を行い、初めて結合プロセスの証拠を示した。その結果、夜間両半球のMSTIDは主に夏半球のEs層によって駆動されていること、熱圏風によるMSTIDの振幅不対称性、冬半球のMSTID形成の遅れなどの現象を総合的に説明できたことを高く評価します。本発表は、学術的意義が高い、独創性に優れ、発表者の主体性がよく発揮された成果であり、英語による発表もわかりやすく、オーロラメダルに相応しいと判断した。今後より多くの事例を解析し、その普遍性の検証を期待したい。
鈴木 雄大
「彗星のコマ中のライマンα線の放射輝度分布に対する原子間衝突および多重散乱の寄与」(R009-06)
    彗星のコマ中のライマンαの発光を多重散乱の寄与を考慮することで再現するとともに、将来ミッションに向けて観測量から彗星大気成分の定量化に向けた検討を進めた研究である。単純なモデルでは説明できなかった発光強度分布を、彗星大気中での多重散乱効果を考慮することで見事に再現出来ていた。太陽が彗星を照らす光量の見積もりを、探査機から光子を逆トレースすることで効率よく演算する工夫も見られた。さらに、将来ミッションへの具体的貢献の絵姿も描けており、発表者が本研究テーマに対して深い理解を持つことが伝わってきた。上記の理由からオーロラメダル受賞に相応しい発表と判断した。
吉田 奈央
「CO distributions and climatology in the Martian mesosphere and lower thermosphere retrieved from TGO NOMAD solar occultation」(R009-19)
    化学反応の時定数が長いCOをトレーサーとして用い、火星大気のグローバルな物質輸送の解明に取り組む研究である。独自のリトリーバルツールを火星探査機(TGO/NOMAD)の赤外分光データに適用し、COの鉛直・水平分布を導出した。GCMの数値実験結果と比較し、観測との整合性を示した上で、全球的な大気の鉛直・水平輸送を議論した。COのトレーサーとしての重要性に着目した導入から結論まで完成度の高い研究で、聴衆の受け取り方も意識した発表になっており貫禄を感じさせた。また、観測装置の特性もよく理解しており、誤差や不確定要素に対する考察もよくなされていた。質疑応答も明快で、解析や考察の主体性が十分に伝わってくると同時に、生データを触ったものにしか分からない苦労も見え、これまでに積み重ねてきた努力が感じ取れた。上記より、オーロラメダルに相応しい研究・発表内容と判断できる。

●優秀発表者への講評(セッション記号順)

上垣 柊季
「S-520-32観測ロケット搭載GNSS受信機によるTECの初期解析」(R005-06)

    MSTIDのメカニズム解明のために、S-520-32号ロケットを用いて、複数の人工衛星と連携してE層とF層の境界層からTEC観測を行った。スピンを利用した空間観測により、E層とF層の電子密度の鉛直・水平分布を明らかにすることを目的とする。本発表ではその初期結果として、(1) 衛星ごとに異なる受信信号に対するデータ補正、(2) 水平方向のF層構造解析の初期結果の考察を示した。受信信号からF層空間構造に伴う信号変化を抽出するには、ロケット観測に伴うスピンやコーニングの影響を取り除き、ロケットの姿勢に伴う複数の人工衛星との観測方向の考慮が必要、など非常に複雑と思われる。本発表では一部のデータに限られてはいるが、観測から短期間の解析でそれらの影響を考察に含めながらF層空間構造解明にアプローチしている点を評価した。
惣宇利 卓弥
「2013年3月1日に発生した磁気嵐における中緯度域まで拡大するプラズマバブルの磁気共役性」(R005-14)
    プラズマバブルは南北共役性を持つ構造であり、本研究では、磁気嵐時の侵入電場により大きく発達したプラズマバブルの減衰の様子が南北で異なる事象を扱っている。TECの時間変動を表す指標であるROTIを用いて、南北でプラズマバブルの減衰率が異なることを示した。また、TECデータだけでなく、イオノゾンデデータも用いて、減衰率の違いの原因が電離圏の見かけ高度が異なるためによることを明らかにした。さらにこの高度の南北非対称の要因としては南北風がこの非対称の原因として考えられることを示唆した。プラズマバブルの研究はこれまで多くの研究者により行われてきたが、共役点で観測される同一のプラズマバブルに対して、その南北の共役性に注目し、減衰の様子が異なる要因を考察する研究は極めて興味深い。発表者が示唆した南北の非対称要因となる南北風の存在の解明についても期待したい。
瀬島 広海
「短波ドップラー観測と全天大気光観測を組み合わせたプラズマバブルの研究」(R005-15)
    プラズマバブルは、さまざまな観測装置によりその様態が解析されてきたが、本研究では短波ドップラー(HFD)観測と全天大気光観測を組み合わせ解析を進めた。HFD観測データで見られる斜めのスジ状構造がプラズマバブルの枝分かれ構造が上空を通過する際に現れることを明らかにした。また、スジ状構造を生じさせる電波の反射・散乱メカニズムを解明するため、どの位置から電波が散乱・反射されるかを解析することで、スジ状構造バブルから反射してきた電波であることをを示した。電波観測によるプラズマバブルは多くあるが、HFDによるバブルの解析事例は少なく、大気光観測を組み合わせることで、スジ状構造がプラズマバブルによることを明らかにした点は興味深い。また、バブルによる電波の反射・散乱メカニズムを詳細に明らかにすることで、HFD観測結果によるバブルの内部構造の解明が期待される。
安藤 慧
「Generation mechanism for the intra-seasonal enhancements of wintertime sporadic E layers」(R005-23)
    スポラディックE(Es)層は、冬期にも時々現れることはよく知られているが、その成因については十分に理解されていない。本研究では発表者が独自に開発した電離圏モデルにGAIAで得られた中性風の場を入れることにより、冬期Es層の再現シミュレーションを行なった。その結果、冬期のEs層が形成される時には中性風のシアが顕著に増大していることが明らかになった。さらに、この中性風シアの増大が必ずしも成層圏突然昇温とは関連していないことも示された。これらの結果は冬期Es層の生成機構に重要な示唆を与えるものとして高く評価できる。今後は、中性大気波動との関連を解明することを期待したい。
山科 佐紀
「南極観測船「しらせ」搭載全天イメージャーによる大気光とオーロラ観測」(R005-32)
    大気光やオーロラの観測においては、衛星や地上からの観測が行われてきたが、衛星観測は時間・空間変化の分離が困難であり、地上観測は陸上に限られるという問題があった。これらの欠点を補うものとして、船舶搭載型全天イメージャーが開発された。本研究では、この装置を用いた大気光とオーロラの初期観測結果について報告がされた。船舶観測では揺動があるため、画像の校正が大きな課題であるが、発表者は画像データを精密に補正することにより精度の高い画像を得ることに成功した。この結果は、大気光やオーロラの多地点観測を可能にする重要な成果である。発表資料や説明もわかりやすく、質の高い発表であった。
上谷 仁亮
「ロケット GNSS-TEC に適した GNSS 受信器の開発」(R005-P10)
    既製の GNSS 受信器に替わる FPGA ベースの GNSS 受信機の独自開発・製作に取組んでいる。観測ロケット飛翔時の運動に起因する各種の課題を克服する為に、信号処理などに関してオンデマンドのカスタムが可能な FPGA を採用し、高い技術力で内製化を進めている点を評価した。今後のロケット実験へ向けたさらなる開発とロケット実験の成功に期待したい。加えて、本技術は多方面に応用可能な基盤技術であると思うので、将来的には観測ロケット以外への応用展開にも期待したい。
面 征宏
「航空機観測により撮像された中緯度夜光雲の発生メカニズム」(R005-P24)
    夜光雲の出現領域の低緯度側へ拡大することは地球温暖化の指標の一つとなりうる。本研究は航空機観測による中緯度夜光雲8例を衛星データ(AURA/MLS) 温度観測と比較し、それらの高緯度から中緯度への輸送過程を検証した。さらに、航空機が経度方向で広い範囲で観測できたことを利用し、中緯度夜光雲の経度方向に顕著な波状構造を見つけ、大気波動による可能性を指摘した。本研究は独創性があり、画像処理を工夫した点では評価できる。 質疑応答を通して、本人が研究の内容をよく理解して進めていることが伺えた。以上から、優秀発表者として十分に評価できる研究発表であると判断した。今後中間圏風の観測を加えて解析し、輸送過程の詳細を明らかにすることを期待したい。
米田 匡宏
「電離圏観測用中性大気質量分析器の開発」(R005-P26)
    本研究は、2024 年に行われるスポラディックE 層を対象とした観測ロケットS-310-46 号機に搭載される電離圏観測用中性大気質量分析器の開発と実験的評価に関する発表である。開発する装置の目的と原理、シミュレーションを用いた実験結果の評価など明確で、さらに、ロケット実験経験者からの質問に対して的確に回答をし、理解度が深いことが確認できた。このため優秀発表者と評価した。
大槻 美沙子
「硫酸塩へのプラズマ照射実験によるエウロパ表層物質の内部海起源説の検証」(R009-09)
    科学目的、背景と関連する先行研究について、必要十分な内容が、自身の言葉として語られていた。研究目的が明確に設定され、聞く者の興味をそそるような説明ができていた。サンプルの選定(対象試料含めて)など緻密に準備をして実験を進めたことが伺われた。極めて適切な手段、結果であると評価したが、それにとどまらず、何故適切なのかということを説得力をもって論理的に説明できていた。質問に対しては、自らの理解・考えたことをもとに、きちんとポイントを押さえて答えており、発表内容を超えて深く考察していたことが見受けられた。今後の研究活動に大いに期待したい。
沖山 太心
「火星ディフューズオーロラの変動機構の研究」(R009-17)
    火星ディフューズオーロラを再現する電子衝突発光のモデリングを通して、その場観測でも押さえることが難しい火星磁場のmorphologyを推定しようとする意欲的な研究である。電子衝突によるN次電子発生を適切に取り扱っており、洗練されたモデルであることが伺える。結果として磁場の伏角などの議論に至っており、研究の目的に到達しつつある。MAVENで観測されていない、200keV以上の電子のオーロラへの寄与を定量的に示すとより良い内容になると期待できる。
坂田 遼弥
「Multifluid MHD simulation of the effects of a dipole field on ion escape at ancient Mars」(R009-22)
    過去火星の非熱的な大気散逸を多流体MHDで解き、各イオン種の散逸に関して定量的に違いを見積もった研究。固有磁場の強度や、磁気圏と中性大気コロナのサイズのバランスに応じて各イオン種の散逸が制御される結果が明確に示されていた。自身の過去研究の多成分MHDから、多流体MHDへの進化が示されており、今までの博士課程の研究の積み上げが伝わってきた。質疑も明確で的を射ており、自身の研究内容を深く理解して自立的に推進していることが伝わってきた。
北野 智大
「無水鉱物への水素イオン照射実験による水星表層における太陽風起源H2O生成過程の解明」(R009-P03)
    先行研究をよくまとめ、どこに新規性があるか、何を目的に研究するのかを明確に示していた。準備作業を含めて大変な実験を主体的に行った様子が伝わってきた。様々な制約があるであろう中で実験を行い、水星表層に堆積している氷の量を合理的に説明できる結果を導いていた。結論を導くための仮定には多くの不可避な不確定性があり、結果に誤差があることは避けられないが、本研究の内容には十分な新規性があり、高く評価できる。結果の定量性を高めるために、実験の誤差だけでなく、前提の不確定性から来る誤差、見積計算の誤差等々について評価し、どの程度追い込めた結果の値なのか、そして今後誤差を抑えるためには何が明らかになれば良いのかについて考察できれば尚良かった。将来のプロジェクト提案にもつながり得る内容の、今後に期待したい研究である。
塩原 輝満恵
「TGO/NOMAD火星大気観測データを用いた13CO/12CO比解析の初期結果」(R009-P04)
    火星探査機TGOに搭載された赤外分光器NOMADで得られたスペクトルを用いて、火星大気に含まれる一酸化炭素の炭素同位体比の初導出を試みた。他の理論的手法と本研究の解析結果を照らし合わせることで結果の妥当性を議論している点や、観測における現状の困難点を把握して改善を試みようとしている点が評価できる。一方で、本研究においては、複雑な導出手法の中で精度の評価が鍵となると思われるが、パラメタの最適化や誤差評価の理解が必ずしも十分ではないように感じられた。また、イントロダクションにおいて、掩蔽観測でなければならない理由についての詳しい説明があると、聴衆はより分かりやすかったであろう。
佐藤 晋之祐
「A Test Particle Simulation of Jovian Magnetospheric Electrons Precipitating into Europa's Oxygen Atmosphere」(R009-P19)
    研究目的と科学的な意義を明確に示した上で、それに沿った丁寧なプレゼンテーションになっていた。木星の磁場モデルを用いてエウロパ衛星に降り込む電子の軌道をバックトレースすることで表層への衝突確率を計算し、発光量や視線方向のコラム密度を導出していた。比較的シンプルな過程を丁寧に積み上げることで得られる価値のある研究成果である。ハッブル宇宙望遠鏡の観測データと照らし合わせることで、モデルの妥当性を定量的に評価する姿勢も見られた。それぞれの作業や考察の意図を自身の言葉で明確に表現できており、発表の完成度も高いと感じた。今後は、ハッブル以外の観測例も比較対象としたり、モデルと観測の差異を生む要因を検討するなどの発展性が見込める。

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