スピッツベルゲンでのオーロラスペクトログラフによるOII7320/7330の観測

*小泉 尚子[1], 坂野井 健[1], 岡野 章一[1], 田口 真[2]
麻生 武彦[2]

東北大学惑星プラズマ・大気研究センター[1]
国立極地研究所[2]

Observation of OII7320/7330 with an Aurora Spectrograph at Spitzbergen

*Naoko Koizumi[1] ,Takeshi Sakanoi [1],Shoichi Okano [1]
Makoto Taguchi [2],Takehiko Aso [2]
Planetary Plasma and Atmospheric Research Center, Tohoku University[1]
National Institute of Polar Research[2]

Auroral OII720/730nm emission lines are excited by direct electron impact ionization of atomic oxygen, and the emission is limited in high altitudes because of long (5sec) life time of the excited state. Due to this nature, OII7320/7330 is useful for direct observation of ion convection in the ionospheric F region with Doppler measurements using an FPI (Smith et al., 1982). In order to investigate such possibility, we have analyzed the 1999/2000 winter data obtained with an aurora spectrograph installed at Longyearbyen (MLAT=75°), Spitzbergen. It is confirmed that OII7320/7330 and OI6300 appear at similar zenith angle, meaning that the altitudes of both emissions are in the F region. Emission intensities as much as a few hundred Rayleighs, which seem to be sufficient for interferometric observation, are seen. We will present the frequency distribution of the emission intensity, MLT characteristics of appearance, and altitude profile of OII7320/7330 obtained by assuming the lowest border of auroral emission, along with the possibility of FPI observation.

オーロラの732.0/733.0nmのO+(2P-2D)輝線の励起は電子衝突によるが、励起状態の寿命が5秒と長いため発光は高々度に限られる。このためOII7320/7330はFPIを用いたドップラー観測による電離圏F領域のイオン対流の直接観測に有用である（Smith et al., 1982)。現在、イオン対流は主としてHFレーダーやISレーダー観測により得られているが、これとFPIによるOII7320/7330観測から見積もったイオン対流とを比較することで、レーダー観測の行われていない場所でのイオン対流観測やFPIの性能検証が期待できる。我々はこの可能性を探るために、スピッツベルゲン島ロングイヤービエン（磁気緯度75°）に設置したオーロラスペクトログラフの1999/2000年冬期の観測データの解析を行った。 視野角180°、波長分解能〜1nmのオーロラスペクトログラフの利点を活かして確認できたことは、OII7320/7330はOI6300と同じ天頂角に出現すること、すなわち両者はともに電離圏F領域で発光していることである。発光強度については、イベントによるが7320と7330の合計で数百レーリーの場合があり、FPI観測に利用が可能な強度と思われる。 講演では、OII7320/7330の発光強度の頻度分布、出現のMLT特性、オーロラ発光高度の下限を仮定して得られるOII7320/7330の発光高度分布などについて述べるとともに、FPIを用いた観測の可能性も議論する。