吉川 顕正
ヨシカワ アキマサ (Akimasa Yoshikawa)
更新日: 09/01
基本情報
- 所属
- 九州大学 理学研究院 地球惑星科学部門 教授
- (兼任)国際宇宙惑星環境研究センター 教授(センター長)
- 学位
-
理学(修士)(九州大学)理学(博士)(九州大学)博士(理学)
- ORCID iD
https://orcid.org/0000-0003-3735-1325- J-GLOBAL ID
- 200901050715733698
- researchmap会員ID
- 1000201617
学歴
3-
1990年4月 - 1995年3月
-
1989年4月 - 1990年3月
-
- 1989年3月
委員歴
56-
2024年4月 - 2026年3月
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2023年5月 - 2025年4月
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2023年4月 - 2024年3月
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2022年4月 - 2024年3月
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2022年4月 - 2024年3月
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2022年4月 - 2024年3月
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2022年4月 - 2024年3月
-
2022年4月 - 2024年3月
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2021年4月 - 2024年3月
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2021年4月 - 2022年3月
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2021年4月 - 2022年3月
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2019年4月 - 2022年3月
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2019年2月 - 2022年3月
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2018年4月 - 2022年3月
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2017年2月 - 2022年3月
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2014年4月 - 2022年3月
-
2013年4月 - 2022年3月
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2012年6月 - 2022年3月
受賞
2-
2001年12月
主要な論文
296-
Izvestiya, Physics of the Solid Earth 56(2) 225-237 2020年3月1日 査読有り
-
Journal of Geophysical Research: Space Physics 125(1) 2020年1月1日 査読有り
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Indian Journal of Physics 93(5) 553-564 2019年5月 査読有り
-
Space Weather 7(5) 727-756 2019年4月 査読有り
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Proceeding of The fifth Workshop on Applications of Radio Science (WARS) obart Australia, on Feb. 18-20, 2004 2004年2月 査読有り
-
International Symposium on Information Science and Electrical Engineering 2003, Nov.13-14, 2003, ACROS Fukuoka, Fukuoka, Japan 2003年11月 査読有り
-
International Symposium on Information Science and Electrical Engineering 2003, Nov.13-14, 2003, ACROS Fukuoka, Fukuoka, Japan 2003年11月 査読有り
-
International Symposium on Information Science and Electrical Engineering 2003, Nov.13-14, 2003, ACROS Fukuoka, Fukuoka, Japan 2003年11月 査読有り
主要なMISC
394-
2009年12月
-
2006年4月
-
九州大学理学部紀要 (]G0010[)(]G0010[)(]G0010[)(]G0001[)(1) 1-9 2000年
-
Proceeding of Eight International Symposium on Solar Terrestrial Physics 155 1994年
主要な書籍等出版物
3-
John Wiley & Sons, Inc, Hoboken, N.J. 2018年4月
-
AGU, Washington, D. C. 2006年12月
主要な講演・口頭発表等
758-
九州大学 量子ネイティブ育成 研究シンポジウム 2024年1月
-
STEシミュレーション研究会・KDKシンポジウム合同研究会 2023年12月
-
AGU Fall Meeting 2022 2022年12月
-
American Geophysical Union Fall Meeting 2023 2023年12月 招待有り
-
American Geophysical Union Fall Meeting 2023 2023年12月 招待有り
-
Prof.Kamide Memorial Symposium 2022年11月 招待有り
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10th International Workshop of Quantum Simulation and Quantum Walks 2023年11月
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場の理論の新しい計算方法2023 量子計算とテンソルネットワークに関するスクール 2023年10月
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地球電磁気・地球惑星圏学会第154 回総会・講演会 2023年9月
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地球電磁気・地球惑星圏学会第154 回総会・講演会 2023年9月
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地球電磁気・地球惑星圏学会第154 回総会・講演会 2023年9月
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地球電磁気・地球惑星圏学会第154 回総会・講演会 2023年9月
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Union Radio-Scientifique Internationale GASS 2023 2023年8月
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日本地球惑星科学連合2023年大会 2023年5月
-
日本地球惑星科学連合2023年大会 2023年5月
-
日本地球惑星科学連合2023年大会 2023年5月
-
日本地球惑星科学連合2023年大会 2023年5月
-
日本地球惑星科学連合2023年大会 2023年5月
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日本地球惑星科学連合2023年大会 2023年5月
-
日本地球惑星科学連合2023年大会 2023年5月
-
日本地球惑星科学連合2023年大会 2023年5月
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日本地球惑星科学連合2023年大会 2023年5月
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2022 年度国立極地研究所・名古屋大学宇宙地球環境研究所研究集会・ SuperDARN 研究集会 2023年3月
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STE シミュレーション研究会・KDK シンポジウム合同研究会 2023年3月
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American Geophysics Union Fall Meeting 2021 2021年12月
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American Geophysics Union Fall Meeting 2021 2021年12月
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American Geophysics Union Fall Meeting 2021 2021年12月
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地球電磁気・地球惑星圏学会第152 回総会・講演会 2022年11月
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地球電磁気・地球惑星圏学会第152 回総会・講演会 2022年11月
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地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS) 第150 回総会・講演会 2021年11月
-
地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS) 第150 回総会・講演会 2021年11月
-
地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS) 第150 回総会・講演会 2021年11月
-
地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS) 第150 回総会・講演会 2021年11月
-
地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS) 第150 回総会・講演会 2021年11月
-
地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS) 第150 回総会・講演会 2021年11月
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地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS) 第150 回総会・講演会 2021年11月
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地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS) 第150 回総会・講演会 2021年11月
-
地球電磁気・地球惑星圏学会(SGEPSS) 第150 回総会・講演会 2021年11月
-
宇宙地球惑星科学若手会夏の学校 2022 2022年9月
-
AOGS Annual Virtual Meeting 2021 2021年8月
-
AOGS Annual Virtual Meeting 2021 2021年8月
-
AOGS Annual Virtual Meeting 2021 2021年8月
-
Japan GeoScience Meeting 2021 2021年6月
-
Japan GeoScience Meeting 2021 2021年6月
担当経験のある科目(授業)
218-
2023年
-
2022年
-
2022年
所属学協会
6Works(作品等)
1-
2006年4月
共同研究・競争的資金等の研究課題
103-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 2026年4月 - 2031年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際先導研究) 国際共同研究加速基金(国際先導研究) 2022年12月 - 2029年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 基盤研究(A) 2021年4月 - 2026年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 基盤研究(C) 2022年4月 - 2025年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 2021年 - 2025年
-
大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 2023年4月 - 2024年3月
-
文部科学省 2021年4月 - 2024年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B) 2020年4月 - 2023年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 基盤研究(C) 2019年4月 - 2023年3月
-
大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 2022年4月 - 2023年3月
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令和3年度宇宙航空科学技術推進委託費(プログラム名:宇宙航空人材育成プログラム) 2021年 - 2023年
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大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 2021年4月 - 2022年3月
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大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 2021年4月 - 2022年3月
-
大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 2020年4月 - 2021年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型) 2015年6月 - 2020年3月
-
大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 2019年4月 - 2020年3月
-
大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 2019年4月 - 2020年3月
-
九州大学研究環境整備事業(キャンパス整備事業等経費) 2020年 - 2020年
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 国際共同研究強化(B) 2018年 - 2020年
-
Bridgeporth Ltd. 2020年
学術貢献活動
84-
その他第25期学術会議地球惑星科学委員会地球惑星科学国際連携分科会SCOSTEP/STPP小委員会 2021年4月 - 2023年3月
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その他International Space Weather Initiative Project Steering committee (http://www.iswi-secretariat.org) 2014年4月 - 2022年3月
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その他国際科学者会議(ICUS):太陽地球系物理学委員会(SCOSTEP) 2016年6月 - 2021年6月
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その他第24期学術会議地球惑星科学委員会地球惑星科学国際連携分科会SCOSTEP/STPP小委員会 2018年4月 - 2021年3月
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その他(Ito-campus, Kyushu University Japan) 2018年3月22日 - 2018年3月29日
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その他第23期学術会議情報学委員会国際サイエンスデータ分科会WDS小委員会 2016年4月 - 2018年3月
-
その他第23期学術会議地球惑星科学委員会地球惑星科学国際連携分科会STPP小委員会 2016年4月 - 2018年3月
メディア報道
3-
2023年3月 テレビ・ラジオ番組
-
読売新聞 2015年11月 新聞・雑誌
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RKB 2015年3月 テレビ・ラジオ番組
その他
3-
2020年1月太陽から地球へのエネルギーとプラズマの流れ、太陽活動に対する地 球大気圏・電離圏・磁気圏の応答過程を知り、太陽地球系の結合過程を 統一したシステムとして定量的理解を深める。太陽から放射エネルギー と太陽風(高エネルギー粒子の流れ)が地球に来る。前者は定常的で赤 道域で最大、後者は小さいが間欠的かつ極域に集中するため放射エネル ギーに匹敵する(右図)。赤道と極域の2つの特異点に大型大気レーダ ーを建設するとともに、全球に広域地上観測網を整備し、衛星観測・モ デル研究と連携しつつ研究を推進する。 1)赤道ファウンテン:赤道域で大気擾乱が最大であるインドネシアに赤道 MU レーダーを設置して総合観測拠点とし、地表付近の対流圏、 中層大気、超高層大気に至る高度領域に共通するエネルギー・物質の 噴流・循環過程(赤道ファウンテン)を解明する。 2)極域エネルギー流入過程:スカンジナビア半島北部の EISCAT_3D レ ーダー(6ヶ国共同、国際的には建設中)を完成させる。太陽風エネ ルギー流入により激しく変動する極域の電離圏・磁気圏を高解像度で 3次元観測し、電離圏・中層大気へのエネルギー流入と応答過程を解 明する。 3)グローバル結合過程:中層・超高層大気の広域地上観測網を赤道から極域に展開する。大学間連携「超高層大気長期変動 の全球地上ネットワーク観測・研究(IUGONET)」による大量・多様な観測データの統合メタデータデータベース・解析シス テムを活用して総合解析する。観測衛星と連携、数値モデル研究(全大気圏モデル GAIA 等)と共同でエネルギーと物質のグ ローバル結合過程を研究する。
-
2018年1月The Cowling channel is a generic name of a current system forming inside a high conductivity band, in which a secondary polarization electric field modifies the current flow. The polarization field is excited when a divergent part of Hall current driven by the primary electric field is prevented from flowing out to the magnetosphere as the field-aligned current (FAC). The Cowling effect is now well known as enhancement of current flow in the direction of the primary electric field by the secondary Hall current [Chapman, 1956]. The Cowling effect was first investigated by Cowling [1932] in connection with the solar atmosphere. The generation mechanism [Cowling and Boreger, 1948] was adopted to account for equatorial electrojet [Hirono, 1950, Untied, 1967] and auroral electrojet [Boström, 1964]. The Cowling effect has been investigated theoretically and observationally [e.g., Baujohann, 1983; Yasuhara et al., 1985; Haerendel, 2008, Amm et al., [2008]; Amm and Fujii, 2008; Marghitu et al., 2011]. Figure 1 shows traditional picture of two-dimensional Cowling channel model elongated along east-west direction [e.g., Baumjohann, 1983], in which ionospheric Hall and Pedersen conductivity are height-integrated. The primary westward electric field (E1) drives northward Hall current and westward Pedersen current. The southward secondary field (E2) is generated so that the Pedersen current closes the primary Hall current between the conductivity gradients. The secondary Hall current flows in the same direction as the primary Pedersen current and forms the electrojet system. Generally, it is difficult to specify polarization effects in the ionosphere from ground-based data alone. These data only allow to infer the resultant total electrodynamic fields, but cannot track back the chain of cause and consequence that led to the physical situation which then causes these observed total fields. Thus, using ground-based data alone in most cases we can only state whether an observed situation is consistent or not with the expectations from an “active” polarization effect. To quantify the Cowling effect, we need to know the relative strength of the polarization electric field to total electric field and to what extent it cancels (closes) the primary Hall current. This problem is complementary to the question: How much curl-free Hall current flows out to the magnetosphere as FAC? In order to reply to this problem provided by Amm et al., [2008], modeling of Cowling channel has been further developed. To describe the Cowling channel, Amm et al., [2011] and Fujii et al., [2011] introduce a parameter called the Cowling efficiency. It is defined as a ratio how much of Hall current is confined inside the ionosphere by the secondary Pedersen current excited by the polarization electric field. Definition of Cowling efficiency is practically important. It provides a general way to calculate quantitatively the polarization electric field, if the Cowling efficiency, the conductance, and either primary or the total electric fields are known [Amm et al., 2013]. It has been suggested that to identify the Cowling efficiency for specific phenomenon, one needs to know the impedance of the magnetospheric circuit, which completes the current circuit in the M-I system via FAC [e.g., Fujii et al., 2011]. However, it is questionable to assign a magnetospheric impedance for steady state because the M-I system is always changing dynamically. The M-I coupling process via shear Alfven waves has been used to investigate the nonstationary FAC closure by ionospheric conducting current [e.g., Scholer, 1970]. Assuming specific electric field configurations of an incident wave, Glaβmeier [1983] and Itonaga and Kitamura [1988] have shown that a secondary polarization field due to gradients of Hall conductance can appear in the reflected wave. Actually, the Alfven wave approach can be used to describe not only local and dynamical phenomena but also more generally global quasi-static M-I coupling processes [Yoshikawa et al., 2010]. Therefore it is very important to understand the how the shear Alfven wave interacts with the Cowling channel. Yoshikawa et al., [2011a] give a general theory about M-I coupling, independent of specific geometries or specific situations. This theory, based on the Alfven waves used in a way of a basis function for the M-I coupling process, is later applied in Yoshikawa et al., [2013a] and Yoshikawa et al., [2013b] specifically to a Cowling channel situation, but can be applied for any general case. Most of Cowling channel models introduced so far rely on a thin-sheet ionosphere [e.g., Baujohann, 1983]. However, in a realistic ionospheric E-layer, a vertical distribution of the Pedersen conductivity and Hall conductivity has maximum peak around 125 km altitude and around 110 km altitude, respectively [e.g., Richmond and Thayer, 2000]. In order properly consider the ionospheric current closure, one also takes into account the ionospheric thickness [Amm et al., 2008]. One step in this direction is to assume that the Pedersen and Hall current flow thin layers at different altitudes [Fujii et al., 2011; Amm et al., 2011; Yoshikawa et al., 2011]. The classical picture illustrated in Figure 1 describes divergence-free approximation of auroral electrojet. However, a longitudinal boarder of Cowling channel is also important for considering finite aurora arc formation and Harang reversal region [Harang, 1947; Heppner, 1972; Marghitu et al., 2011], where the auroral electrojet is diverging. Amm et al., [2008] give a review of the work available in the literature until 2008 regarding following aspects of ionospheric electrodynamics and Magnetosphere-Ionosphere (M-I) coupling: -Polarization effect in the ionosphere (often referred to as “Cowling effect)” -Inductive effect in the ionosphere -The effect of the three-dimensional (3D) nature of the ionosphere for ionospheric electrodynamics -The consequences of the above mentioned aspects to M-I coupling. Marghitu, [2012] provides an excellent review for auroral arc electrodynamics, by considering the 1D thin uniform arc, the 2D thick uniform arc, and the non-uniform arc. The various arc features are assembled together in a tentative 3D arc model. The purpose of this chapter is to review the recent development of Cowling channel model after Amm et al., [2008] and Marghitu, [2012]. Recent work provide an extension of theoretical description of the classical Cowling channel with respect to the following aspects: 1) Taking into account the 3D nature of ionosphere by introducing two current layers at different altitudes, and 2) considering finite length of the Cowling channel by introducing a conductance boundary not only at the meridional borders of Cowling channel, but also at its zonal boundaries. Using this improved model, schematically illustrated in Figure 2 with Cowling efficiency description, we discuss current closure and their energy principle for evolution of Cowling channel. Energy flow inside the Cowling channel and impact of polarization effect on Joule dissipation in more general M-I coupling scheme are also provided. In addition, we also clarify how shear Alfven wave interacts to the Cowling channel and their application to the global magnetosphere-ionosphere coupling simulations.
-
2016年12月The auroral intensification at the poleward boundary of the auroral oval is often considered to be the ionospheric manifestation of the distant reconnection. In the present study, however, we propose that the poleward boundary intensifications (PBIs) are initiated by ionospheric polarization due to fast polar cap flows, which are known to be well correlated with PBIs. The current continuity at the ionosphere can be described in two different ways, that is, the reflection of an Alfv�n wave and the closure of Pedersen and Hall currents with field-aligned currents (FACs). The required consistency between the two approaches sets a framework for modeling the ionospheric polarization, and we numerically test the aforementioned idea focusing on an induced upward FAC as indicative of PBIs. The results show that in case the polar cap flow channel approaches the auroral oval perpendicularly from poleward, (i) upward and downward FACs are induced at the poleward boundary to the west and east of the longitudinal center of the flow channel, respectively; (ii) those induced FACs extend much wider in longitude than the flow channel; (iii) the peak densities of those induced FACs are significantly larger than those of the incident FACs; (iv) those induced FACs are distributed almost symmetrically in longitude, indicating that the Pedersen polarization dominates the Hall polarization; and (v) if the polar cap flow inclined dawnward (duskward), an upward (downward) FAC is induced first. These results are consistent with the reported characteristics of PBIs, which are rather difficult to explain otherwise.
社会貢献活動
15