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[PEM28-P03] スーパーストーム時におけるポーラーキャップの磁束変動特性
キーワード：ポーラーキャップ, 磁束, スーパーストーム
地球のポーラーキャップから延びる開いた磁力線の磁束は，昼間側マグネトポーズでのリコネクションに伴ってその量を増大させ，磁気圏尾部でのリコネクションが起きるとその量を減少させていく．この磁束の大きさは，極域電離圏の基本的な構造に関わるパラメタというだけでなく，サブストームの大きさとの関係が指摘されている点においても重要な量である．このような磁束の時間変化 dF/dt は，昼間のリコネクションに伴う電位差Pdと夜側のリコネクションに伴う電位差Pnによって, dF/dt = Pd-Pnとして理解できるというのが，Expanding /contracting polar cap paradigmと呼ばれるモデルである．このモデルの有効性の証拠としては，Pnが増大すると考えられるサブストームの発生に伴ってdF/dtが負になる，すなわちポーラーキャップの面積が縮小することが示されてきている．本研究では，IMF Bzが極めて大きなマイナスの値をとった期間に対してポーラーキャップの面積の時間変動特性を明らかにする．以下の２点に焦点を当てる．一つは，Bzのマイナス成分が大きな値になるような状況では，極めて大きなPdが維持されると考えられるが，サブストームの発生に伴ってPd-Pnが負になるためにFが減少するという考えが成り立っているのかどうかという問題である．もう一つは，朝夕の子午面のポーラーキャップの境界緯度は，上記のparadigmでは，昼間と夜側のダイナミクスによって受動的に決まることになるが，その朝夕の子午面に固有の変動特性が無いのかどうかという問題である．このような問題を明らかにするために，我々は2003/11/20のスーパーストームイベントを取り上げ，TIMED衛星のGUVI装置からオーロラのグローバルイメージデータと複数(F13, F15, F16)のDMSP衛星の降下粒子データを解析した．TIMED/GUVIのイメージ画像データに対して一定の基準を導入して，ポーラーキャップ領域を同定した．この装置による観測は，極域全域をカバーしないため，データのないMLT領域については，DMSP衛星の降下粒子データを用いてポーラーキャップの境界を決めた．両者の同時観測の期間もあり，それぞれから決めたポーラーキャップの境界はよく一致していることも確認できた．我々の解析したイベントではIMF Bzが約4時間で30nTから-50nTまで減少しており, Bz=-50nTの前後の期間で朝側のポーラーキャップ境界が，緯度にほぼ沿った滑らかな形状ではなく，大きく歪んだ形状になっていることも分かった．このことは，朝側のMLTに固有の動きがあることを示唆している．これらの形状をふまえて導出した開いた磁力線の磁束の時間変化特性を示し，上記のparadigmには含まれていない点について議論する．