高緯度でのSSCに於けるMain Impulse磁場変動特性

*北村 健太郎[1], 湯元 清文[1]
Stepan I. Solovyev[2], 長妻 努[3], 松岡 彩子[4]
早川 基[4], 福西 浩[5]
環太平洋地磁気観測グループ

九州大学大学院理学府[1]
Institude of Cosmophysical Research and Astronomy[2]
通信総合研究所[3]
宇宙科学研究所[4]
東北大学大学院理学研究科[5]

Characteristics of Main Impulse of SSC at High Latitudes

*Kentarou Kitamura[1] ,Kiyohumi Yumoto [1]
Stepan I. Solovyev [2],Tsutomu Nagatsuma [3]
Ayako Matsuoka [4],Hajime Hayakawa [4]
Hiroshi Fukunishi [5]
Circum-pan Pacific Magnetometer Network Group
Graduate School of Sciences, Kyushu University[1]
Institude of Cosmophysical Research and Astronomy[2]
Communications Research Laboratry[3]
Institude of Space and Astronautical Science[4]
Graduate School of Science, Tohoku University[5]

The magnetic variations at high-latitude CPMN stations (TIK[Mlat=65.67] and CHD[64.67]) are analyzed to investigate characteristics of Main Impulse (MI) of Storm Sudden Commencement (SSC). In the D component, the local time distribution of the MI amplitude basically shows the pattern of a twin-vortex current system. But, in the H component, the amplitude of MI is biased in the northward direction with 1.5 times of amplitude at low-latitude station (KAG). On the other hand, the Poynting Flux along the magnetic line of force is estimated from the observation by the AKEBONO satellite, and does not show any transient variations corresponding to the MI on the ground.
These results strongly suggest an existence of the compressional wave, cased by the magnetopause current around the cusp region.

　地上高緯度で観測されるSSC磁場変動のうち、Main Impulse (MI) 成分は明け方（夕方）でcounter-clockwise (clockwise)のtwin- vortex型の電離層電流系によって説明されている。この電流系の起 源は、惑星間空間衝撃波の通過に伴う磁気圏対流の増大であると考 えられている(e.g. Araki, 1994)。一方で、地上におけるMIの波形 はしばしばStep-function的な変動成分に対して、transientな overshootが重畳する事が指摘されている(Russell and Ginsky, 1993)。
本研究では、CPMN観測網のうち高緯度の2ステーションTIK(Mlat= 65.67), CHD(64.67）に対して、MIの振幅のlocal time依存性を調べ た。その結果、MIの振幅は上述の電流系に準じた分布を示した。し かし、D成分では振幅ゼロを中心に対称的なlocal time依存性を示し たのに対して、H成分での振幅のlocal time 依存性は、全体的に positive（北向き）にバイアスがかかった分布を示した。バイアス の大きさは、低緯度(KAG)でのMIの振幅に対して、約1.5倍程度で あった。すなわち、中低緯度のcompressional成分とは異なる、変動 成分が地上高緯度に於いて北向きに卓越している事を示している。 一方、AKEBONO衛星で観測されたSSCイベント１９例について Poynting Fluxの見積もりを行った。その結果、SSC発生時に地球向 きのPoynting Fluxは増大する傾向が認められた。しかし、地上での MIに対応した磁力線方向のTransientなPoynting Fluxの変動は１例 も認められなかった。
以上の結果より、地上高緯度におけるMIの磁場変動成分に北向きに 卓越する成分が存在し、かつ、その変動は沿磁力線電流を伴わない 事が明らかになった。すなわち、地上高緯度におけるMIのtransient な成分は、磁気圏高緯度領域より伝播するcompressional waveに起 因する事を強く示唆している。このようなcompressional waveの起 源としては、cusp付近のmagnetopause currentが磁気圏の急激に圧 縮に伴う過渡応答する、というシナリオが考えられる。