GEMストームにおける放射線帯外帯の変動

*小原 隆博[1], 三好 由純[2], 森岡 昭[2], 笠原 禎也[3]

通信総合研究所[1]
東北大学[2]
京都大学[3]

Outer Belt Variation during GEM Storms

*Takahiro Obara[1] ,Yoshizumi Miyoshi [2],Akira Morioka [2]
Yoshiya Kasahara [3]
Communications Research Loboratory[1]
Tohoku University[2]
Kyoto University[3]

Dynamical behavior of the outer radiation belt during GEM campaign periods was investigated based on Akebono　/NOAA observations. Results demonstrate that a large enhancement of MeV electrons in the outer belt took place when the magnetic activity was high during the storm recovery phase. Source electrons (e.g. ring current electrons) with intermediate energy were accelerated in the heart of radiation belt due to the intense plasma waves, which were generated by the injected electrons during the substorms.

これまでの研究により、磁気嵐回復相、放射線帯外帯に於ける MeV電子の増加は、以下のプロセスによっているらしい事が分かっ て来た（cf. Reference）。 （１）ソース電子（30~100keV）は、磁気嵐主相時に、外帯域に 注入される。これは、いわゆる環電流電子である。 （２）粒子が注入された領域（L=3~4）で起こる波動粒子相互作用 により、ソース電子は加速される。 （３）加速の持続時間が、放射線帯外帯MeV電子増加を決めるファ クターである。磁気嵐回復相において発生するサブストーム活動は、 L~4の領域にホットな電子を注入し、波動の励起、並びにプラズマ 圏の拡大を阻止する。その結果、加速が継続しMeV電子は増加する。 （４）これに対して、磁気嵐回復相において、サブストームが発生 しない状況では、波動の励起も起こらず、プラズマ圏も即座に拡大 する。この状況下ではMeV電子は増加しない。 以上の仮説を、GEM (Geospace Environment Modeling)ストーム キャンペーン期間の磁気嵐に適用した。その結果、外帯MeV電子が 増加したケース（1998 October event, 1998 August event）で は、（３）が成立していた。一方、外帯MeV電子が増加しなかった ケース（1998 June event, 1997 May event）では、確かに（４） の条件が満たされていた。 References Obara,T., T.Nagatsuma, T.G.Onsager, Adv. Space Res.,Vol.26, 89-92, 2000. Obara,T., T.Nagatsuma, Y.Miyoshi, A,Morioka, EPS, 52, 41- 47, 2000. Obara,T., Proc. of 22-nd ISTS, 1698-1703, 2000. Obara,T., Y.Miyoshi, A.Morioka, JASTP, 62, 1405-1412, 2000. Obara,T., X. Li, Adv. Space Res., in press, 2001. Obara,T, Adv. Space Res., in press, 2001. Friedel,R., G.Reeves, T.Obara, JASTP, in press, 2001. Obara,T., Y.Miyoshi, A.Morioka, EPS, submitted Miyoshi,Y., A.Morioka, T.Nagai, T.Obara, JGR, submitted. Obara,T., Y.Miyoshi, A.Morioka, T.Onsager, Ann. Geophys.,