宮岡 宏

複合系・開放系としての地球磁気圏-電離圏-熱圏結合過程の解明、特に領域間の運動量・エネルギー・物質輸送の観点から南北両極域における観測研究をベースに、理論及びモデリング・シミュレーション研究と緊密な連携を図り、結合系を駆動する物理プロセスの定量的な理解を目指す。そのために必要な北極・南極域における拠点観測設備などの観測基盤整備を積極的に推進する。 ・北極域では、EISCAT/EISCAT3Dレーダーと地上拠点観測、ロケット・衛星共同観測により、特に高い時間・空間分解能による微視的スケールの三次元観測を実現し、磁気圏-電離圏-熱圏結合系モデルの検証と修正を目指した研究を進める。特に、極域上部電離圏は、プラズマキャビティ（オーロラ粒子加速域）と電離圏コールドプラズマの混合領域であり、多くの重要な課題が未解明のまま残されている。このうち、特に ①オーロラ粒子加速域の電場・プラズマ三次元構造とその形成機構 （ミクロ～メソスケールオーロラ構造の起源を探る） ②オーロラ粒子加速におけるAlfven波の寄与（エネルギー、持続時間、周期性） に関する研究を重点的に進めたい。 このためのアプローチとしては、 ①衛星（内部磁気圏、極域低高度）観測と連携した地上観測 （ERG衛星、磁気天頂方向のオーロラ狭視野高解像度観測、ALISによる3Dステレオ観測、EISCATレーダー干渉法による沿磁力線高解像度プラズマ観測など） ②三次元構造を定量的に説明する理論・モデリング・シミュレーション研究 （オーロラ磁力線上の3D-kineticモデルなど） を国内外の研究者との共同研究として推進する。 ・南極域では、アクセスの困難さから観測網の広域展開が容易ではないが、国際協力をベースに、昭和基地SuperDARNレーダーの視野内にあるドームふじ基地、中山基地、南極点基地の全天カメラ・イメージャとの同時観測により、カスプ・極冠域からオーロラ帯にかけて観測されるメソスケール（10km～数100km）のオーロラ現象に伴う磁気圏・電離圏結合過程の空間構造と時間発展の解明を目指す。特にSuperDARNレーダーでは幅広い空間スケールの現象を捉えることができるメリットがあり、オーロラや電離圏擾乱が示すスケール間結合についても観測的に明らかにする。 このためのアプローチとしては、 ①昭和基地SuperDARNレーダーのイメージングレーダー化による高解像度観測の実現 ②ドームふじ基地での無人オーロラ観測と中山基地、南極点基地との連携観測 を第Ⅷ期後半計画として提案しており、これを着実に推進する。