磁気インパルス現象の全球モデル計算

*片岡 龍峰[1], 福西 浩[1], 藤原 均[1]
Louis J. Lanzerotti[2]

東北大学大学院理学研究科[1]
Bell Laboratories, Lucent Technologies[2]

Global model calculation of magnetic impulse events

*Ryuho Kataoka[1] ,Hiroshi Fukunishi [1]
Hitoshi Fujiwara [1],Louis J. Lanzerotti [2]
Department of Geophysics, Tohoku University[1]
Bell Laboratories, Lucent Technologies[2]

There have been no consensus and few quantitative discussions so far on the generation mechanisms of magnetic impulse events (MIEs). Here we have performed a model calculation for reproducing the global distributions of magnetic disturbances due to large-amplitude MIEs. The global ionospheric currents have been calculated by assuming field-aligned currents and current continuity. Then geomagnetic disturbances have been estimated from the Biot-Savart law. By comparing the model calculation with the current systems derived from data obtained by GOES satellite magnetometers, SuperDARN HF radars, and ground magnetometers, we will discuss the generation mechanisms of MIEs.

磁気インパルス現象(Magnetic Impulse Event: MIE)は、昼側カスプ 域でしばしば観測される振幅 50-200 nT、継続時間5-20分の地上磁場 変動現象である。MIEは、太陽風の急激な変化に対する磁気圏の過渡的 応答過程と考えられているが、その発生メカニズムに関しては未だに 統一した見解が無い。我々はこれまで大振幅のMIE数例に関し、南北両 半球の地上磁場データと太陽風データの解析を行ってきた。磁場データ から南北両半球におけるTraveling Convection Vorticex (TCV)の 伝播速度を決定し、太陽風データの解析からHot Flow Anomaly (HFA) がMIEの起源であることが示唆された。しかしながら、MIE発生メカニズ ムの定量的な議論はこれまで殆どなされていない。本研究では、全球の ２次元電気伝導度と沿磁力線電流を与え、電流の連続の条件から電離層 電流を計算し、それらの電流がつくり出す地上磁場変動を求めるという 手法を用いる。次にモデル計算の結果をMIEの観測データと比較する。 南北半球の高緯度磁場変動、静止軌道におけるGOES衛星の磁場変動、 SuperDARN HF radarの電離圏対流パターンなどを再現できる３次元 電流系から、正しいMIE発生メカニズムの候補について議論する。