2024/09/17 更新

写真a

ニシタニ ノゾム
西谷 望
NISHITANI, Nozomu
所属
宇宙地球環境研究所 附属国際連携研究センター 准教授
大学院担当
大学院工学研究科
職名
准教授
連絡先
メールアドレス

学位 2

  1. 博士(理学) ( 1992年3月 ) 

  2. 理学修士

研究分野 1

  1. その他 / その他  / 超高層物理学

現在の研究課題とSDGs 2

  1. 大型短波レーダーによる中・高緯度電離圏・熱圏ダイナミクスの研究

  2. オーロラ・ダイナミクスの研究

経歴 2

  1. 名古屋大学   宇宙地球環境研究所 附属国際連携研究センター   准教授

    2015年10月 - 現在

  2. 名古屋大学   太陽地球環境研究所 ジオスペース研究センター   准教授

    2007年4月 - 2015年9月

学歴 2

  1. 東京大学   理学系研究科   地球物理学

    - 1987年

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    国名: 日本国

  2. 東京大学   理学部   地球物理学科

    - 1985年

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    国名: 日本国

所属学協会 2

  1. American Geophysical Union   life member

    1992年3月 - 現在

  2. 地球電磁気・地球惑星圏学会

委員歴 2

  1. SuperDARN Executive Council   Executive Council Member  

    1995年5月 - 現在   

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    団体区分:学協会

    vice Chair from 2019 to present

  2. Earth, Planets and Space誌編集委員会   副編集長  

    2016年7月 - 2020年12月   

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    団体区分:学協会

受賞 1

  1. 地球電磁気・地球惑星圏学会 田中舘賞

    2015年5月   地球電磁気・地球惑星圏学会  

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    受賞国:日本国

 

論文 93

  1. Obtaining Continental-Scale, High-Resolution 2-D Ionospheric Flows and Application to Meso-Scale Flow Science

    Nishimura, Y; Lyons, LR; Deng, Y; Sheng, C; Bristow, WA; Donovan, EF; Angelopoulos, V; Nishitani, N

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   129 巻 ( 8 )   2024年8月

  2. Magnetic Storm-Time Red Aurora as Seen From Hokkaido, Japan on 1 December 2023 Associated With High-Density Solar Wind

    Kataoka, R; Miyoshi, Y; Shiokawa, K; Nishitani, N; Keika, K; Amano, T; Seki, K

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   51 巻 ( 12 )   2024年6月

  3. Thermospheric Wind Response to March 2023 Storm: Largest Wind Ever Observed With a Fabry-Perot Interferometer in Tromsø, Norway Since 2009

    Oyama, S; Vanhamäki, H; Cai, L; Shinbori, A; Hosokawa, K; Sakanoi, T; Shiokawa, K; Aikio, A; Virtanen, II; Ogawa, Y; Miyoshi, Y; Kurita, S; Nishitani, N

    SPACE WEATHER-THE INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH AND APPLICATIONS   22 巻 ( 3 )   2024年3月

  4. Space weather with an arc's ∼2 h trip across the nightside polar cap

    Lyons, LR; Nishimura, Y; Liu, J; Yadav, S; Zou, Y; Bristow, WA; Donovan, E; Nishitani, N

    FRONTIERS IN ASTRONOMY AND SPACE SCIENCES   10 巻   2024年1月

  5. New aspects of the upper atmospheric disturbances caused by the explosive eruption of the 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai volcano

    Shinbori, A; Otsuka, Y; Sori, T; Nishioka, M; Septi, P; Tsuda, T; Nishitani, N; Kumamoto, A; Tsuchiya, F; Matsuda, S; Kasahara, Y; Matsuoka, A; Nakamura, S; Miyoshi, Y; Shinohara, I

    EARTH PLANETS AND SPACE   75 巻 ( 1 )   2023年11月

  6. Nightside High-Latitude Phase and Amplitude Scintillation During a Substorm Using 1-Second Scintillation Indices

    Nishimura, Y; Kelly, T; Jayachandran, PT; Mrak, S; Semeter, JL; Donovan, EF; Angelopoulos, V; Nishitani, N

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   128 巻 ( 8 )   2023年8月

  7. IMF Dependence of Midnight Bifurcation in the Thermospheric Wind at an Auroral Latitude Based on Nine Winter Measurements in Tromso, Norway

    Oyama, S; Hosokawa, K; Vanhamäki, H; Aikio, A; Sakanoi, T; Cai, L; Virtanen, II; Shiokawa, K; Nishitani, N; Shinbori, A; Ogawa, Y

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   50 巻 ( 14 )   2023年7月

  8. Geomagnetic activity dependence and dawn-dusk asymmetry of thermospheric winds from 9-year measurements with a Fabry-Perot interferometer in Tromso, Norway

    Oyama, SI; Aikio, A; Sakanoi, T; Hosokawa, K; Vanhamäki, H; Cai, L; Virtanen, I; Pedersen, M; Shiokawa, K; Shinbori, A; Nishitani, N; Ogawa, Y

    EARTH PLANETS AND SPACE   75 巻 ( 1 )   2023年5月

  9. Unsolved problems: Mesoscale polar cap flow channels' structure, propagation, and effects on space weather disturbances

    Lyons, LR; Nishimura, Y; Liu, J; Zou, Y; Bristow, WA; Yadav, S; Donovan, E; Nishitani, N; Shiokawa, K; Hosokawa, K

    FRONTIERS IN ASTRONOMY AND SPACE SCIENCES   10 巻   2023年4月

  10. First Detection of Midlatitude Plasma Bubble by SuperDARN During a Geomagnetic Storm on May 27 and 28, 2017

    Sori, T; Shinbori, A; Otsuka, Y; Nishioka, M; Perwitasari, S; Nishitani, N

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   128 巻 ( 4 )   2023年4月

  11. Special issue "20th anniversary issue: earth, planetary, and space science in the next decade"

    Ogawa, Y; Nishitani, N; Furuya, M; Acocella, V; Hussmann, H

    EARTH PLANETS AND SPACE   75 巻 ( 1 )   2023年1月

  12. A Statistical Study of Longitudinal Extent of Pc1 Pulsations Using Seven PWING Ground Stations at Subauroral Latitudes

    Liu, J; Shiokawa, K; Oyama, SI; Otsuka, Y; Jun, CW; Nose, M; Nagatsuma, T; Sakaguchi, K; Kadokura, A; Ozaki, M; Connors, M; Baishev, D; Nishitani, N; Oinats, A; Kurkin, V; Raita, T

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   128 巻 ( 1 )   2023年1月

  13. Oscillations of the Ionosphere Caused by the 2022 Tonga Volcanic Eruption Observed With SuperDARN Radars

    Zhang, JJ; Xu, JY; Wang, W; Wang, GJ; Ruohoniemi, JM; Shinbori, A; Nishitani, N; Wang, C; Deng, X; Lan, AL; Yan, JY

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   49 巻 ( 20 )   2022年10月

  14. Geospace Concussion: Global Reversal of Ionospheric Vertical Plasma Drift in Response to a Sudden Commencement

    Shi, XL; Lin, D; Wang, WB; Baker, JBH; Weygand, JM; Hartinger, MD; Merkin, VG; Ruohoniemi, JM; Pham, K; Wu, HN; Angelopoulos, V; McWilliams, KA; Nishitani, N; Shepherd, SG

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   49 巻 ( 19 )   2022年10月

  15. Unified Theory of the Arc Auroras: Formation Mechanism of the Arc Auroras Conforming General Principles of Convection and FAC Generation

    Tanaka, T; Watanabe, M; Ebihara, Y; Fujita, S; Nishitani, N; Kataoka, R

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   127 巻 ( 9 )   2022年9月

  16. Interpretation of the Theta Aurora Based on the Null-Separator Structure

    Tanaka, T; Ebihara, Y; Watanabe, M; Fujita, S; Nishitani, N; Kataoka, R

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   127 巻 ( 8 )   2022年8月

  17. Electromagnetic conjugacy of ionospheric disturbances after the 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai volcanic eruption as seen in GNSS-TEC and SuperDARN Hokkaido pair of radars observations

    Shinbori, A; Otsuka, Y; Sori, T; Nishioka, M; Perwitasari, S; Tsuda, T; Nishitani, N

    EARTH PLANETS AND SPACE   74 巻 ( 1 )   2022年7月

  18. Interaction Between Proton Aurora and Stable Auroral Red Arcs Unveiled by Citizen Scientist Photographs

    Nishimura, Y; Bruus, E; Karvinen, E; Martinis, CR; Dyer, A; Kangas, L; Rikala, HK; Donovan, EF; Nishitani, N; Ruohoniemi, JM

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   127 巻 ( 7 )   2022年7月

  19. On the Noise Estimation in Super Dual Auroral Radar Network Data

    Ponomarenko, PV; Bland, EC; McWilliams, KA; Nishitani, N

    RADIO SCIENCE   57 巻 ( 6 )   2022年6月

  20. Small-Scale Irregularities Within Polarization Jet/SAID During Geomagnetic Activity

    Sinevich, AA; Chernyshov, AA; Chugunin, DV; Oinats, AV; Clausen, LBN; Miloch, WJ; Nishitani, N; Mogilevsky, MM

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   49 巻 ( 8 )   2022年4月

  21. Statistical Study of Seasonal and Solar Activity Dependence of Nighttime MSTIDs Occurrence Using the SuperDARN Hokkaido Pair of Radars

    Hazeyama, W; Nishitani, N; Hori, T; Nakamura, T; Perwitasari, S

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   127 巻 ( 4 )   2022年4月

  22. Multi-Scale Density Structures in the Plasmaspheric Plume During a Geomagnetic Storm

    Nishimura, Y; Goldstein, J; Martinis, C; Ma, Q; Li, W; Zhang, SR; Coster, AJ; Mrak, S; Semeter, JL; Nishitani, N; Ruohoniemi, JM; Shepherd, SG

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   127 巻 ( 3 )   2022年3月

  23. Statistical Characteristics of Mid-Latitude Ionospheric Irregularities at Geomagnetic Quiet Time: Observations From the Jiamusi and Hokkaido East SuperDARN HF Radars

    Wang, W; Zhang, JJ; Wang, C; Nishitani, N; Yan, JY; Lan, AL; Deng, X; Qiu, HB

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   127 巻 ( 1 )   2022年1月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2021JA029502

    Web of Science

  24. Roles of the M-I Coupling and Plasma Sheet Dissipation on the Growth-Phase Thinning and Subsequent Transition to the Onset

    Tanaka, T; Ebihara, Y; Watanabe, M; Den, M; Fujita, S; Kikuchi, T; Hashimoto, KK; Nishitani, N; Kataoka, R

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   126 巻 ( 12 )   2021年12月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2021JA029925

    Web of Science

  25. The Role of Flare-Driven Ionospheric Electron Density Changes on the Doppler Flash Observed by SuperDARN HF Radars

    Chakraborty, S; Qian, L; Ruohoniemi, JM; Baker, JBH; McInerney, JM; Nishitani, N

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   126 巻 ( 8 )   2021年8月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2021JA029300

    Web of Science

  26. Development of remote HF wave receiver in the backlobe direction of the SuperDARN Hokkaido East radar: Initial observations

    Nishitani, N; Hamaguchi, Y; Hori, T

    POLAR SCIENCE   28 巻   2021年6月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1016/j.polar.2021.100669

    Web of Science

  27. Editorial: Special issue: "SuperDARN/Studies of Geospace Dynamics - Today and Future"

    Yukimatu, AS; Grocott, A; Thomas, EG; Nagatsuma, T; Nishitani, N; Hosokawa, K; Watanabe, M

    POLAR SCIENCE   28 巻   2021年6月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1016/j.polar.2021.100690

    Web of Science

  28. Evolution of Mid-latitude Density Irregularities and Scintillation in North America During the 7-8 September 2017 Storm

    Nishimura, Y; Mrak, S; Semeter, JL; Coster, AJ; Jayachandran, PT; Groves, KM; Knudsen, DJ; Nishitani, N; Ruohoniemi, JM

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   126 巻 ( 6 )   2021年6月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2021JA029192

    Web of Science

  29. History of Japanese SuperDARN: Initiation of SENSU Syowa radars and progress of Japanese radar project

    Sato, N; Ogawa, T; Yamagishi, H; Yukimatu, AS; Nishitani, N; Kikuchi, T; Nozaki, K; Igarashi, K; Nagatsuma, T

    POLAR SCIENCE   28 巻   2021年6月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1016/j.polar.2021.100671

    Web of Science

  30. Cusp Dynamics and Polar Cap Patch Formation Associated With a Small IMF Southward Turning

    Nishimura, Y; Sadler, FB; Varney, RH; Gilles, R; Zhang, SR; Coster, AJ; Nishitani, N; Otto, A

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   126 巻 ( 5 )   2021年5月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2020JA029090

    Web of Science

  31. Source Region and Propagation of Dayside Large-Scale Traveling Ionospheric Disturbances

    Nishimura, Y; Zhang, SR; Lyons, LR; Deng, Y; Coster, AJ; Moen, JI; Clausen, LB; Bristow, WA; Nishitani, N

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   47 巻 ( 19 )   2020年10月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2020GL089451

    Web of Science

  32. Dayside Polar Cap Density Enhancements Formed During Substorms

    Goodwin, LV; Nishimura, Y; Coster, AJ; Zhang, S; Nishitani, N; Ruohoniemi, JM; Anderson, BJ; Zhang, QH

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   125 巻 ( 10 )   2020年10月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2020JA028101

    Web of Science

  33. Spatial Extent of Quasiperiodic Emissions Simultaneously Observed by Arase and Van Allen Probes on 29 November 2018

    Martinez-Calderon, C; Nemec, F; Katoh, Y; Shiokawa, K; Kletzing, C; Hospodarsky, G; Santolik, O; Kasahara, Y; Matsuda, S; Kumamoto, A; Tsuchiya, F; Matsuoka, A; Shoji, M; Teramoto, M; Kurita, S; Miyoshi, Y; Ozaki, M; Nishitani, N; Oinats, AV; Kurkin, VI

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   125 巻 ( 9 )   2020年9月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2020JA028126

    Web of Science

  34. Dynamics of Auroral Precipitation Boundaries Associated With STEVE and SAID

    Nishimura, Y; Donovan, EF; Angelopoulos, V; Nishitani, N

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   125 巻 ( 8 )   2020年8月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2020JA028067

    Web of Science

  35. Magnetospheric Conditions for STEVE and SAID: Particle Injection, Substorm Surge, and Field-Aligned Currents

    Nishimura, Y; Yang, J; Weygand, JM; Wang, W; Kosar, B; Donovan, EF; Angelopoulos, V; Paxton, LJ; Nishitani, N

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   125 巻 ( 8 )   2020年8月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2020JA027782

    Web of Science

  36. On the Origin of Far-Aspect Angle Irregularity Regions Seen by HF Radars at 100-km Altitude

    St-Maurice, JP; Nishitani, N

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   125 巻 ( 6 )   2020年6月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2019JA027473

    Web of Science

  37. A framework for estimating spherical vector fields using localized basis functions and its application to SuperDARN data processing

    Nakano, S; Hori, T; Seki, K; Nishitani, N

    EARTH PLANETS AND SPACE   72 巻 ( 1 )   2020年4月

  38. Comparison of SuperDARN peak electron density estimates based on elevation angle measurements to ionosonde and incoherent scatter radar measurements

    Koustov, AV; Ullrich, S; Ponomarenko, PV; Gillies, RG; Themens, DR; Nishitani, N

    EARTH PLANETS AND SPACE   72 巻 ( 1 )   2020年3月

  39. Unprecedented Hemispheric Asymmetries During a Surprise Ionospheric Storm: A Game of Drivers

    Astafyeva, E; Bagiya, MS; Förster, M; Nishitani, N

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   125 巻 ( 3 )   2020年3月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1029/2019JA027261

    Web of Science

  40. First Observation of Ionospheric Convection From the Jiamusi HF Radar During a Strong Geomagnetic Storm

    Zhang, JJ; Wang, W; Wang, C; Lan, AL; Yan, JY; Xiang, D; Zhang, QH; Ruohoniemi, JM; Kunduri, BSR; Nishitani, N; Shi, X; Qiu, HB

    EARTH AND SPACE SCIENCE   7 巻 ( 1 )   2020年1月

  41. Method for Estimating Neutral Wind Azimuth using 2D TID Propagation Parameters

    Tolstikov, MV; Oinats, AV; Medvedeva, IV; Nishitani, N

    2020 XXXIIIRD GENERAL ASSEMBLY AND SCIENTIFIC SYMPOSIUM OF THE INTERNATIONAL UNION OF RADIO SCIENCE     2020年

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  42. Sluggishness of the Ionosphere: Characteristic time-lag in Response to Solar Flares

    Chakraborty, S; Ruohoniemi, JM; Baker, JBH; Fiori, RAD; Zawdie, KA; Bailey, S; Nishitani, N; Drob, D

    2020 XXXIIIRD GENERAL ASSEMBLY AND SCIENTIFIC SYMPOSIUM OF THE INTERNATIONAL UNION OF RADIO SCIENCE     2020年

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  43. Occurrence of F region echoes for the polar cap SuperDARN radars

    Koustov, AV; Ullrich, S; Ponomarenko, PV; Nishitani, N; Marcucci, FM; Bristow, WA

    EARTH PLANETS AND SPACE   71 巻 ( 1 )   2019年10月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.1186/s40623-019-1092-9

    Web of Science

  44. Special issue "Recent Advances in MST and EISCAT/Ionospheric Studies - Special Issue of the Joint MST15 and EISCAT18 Meetings, May 2017" PREFACE

    Yamamoto, M; Hocking, WK; Nozawa, S; Vierinen, J; Liu, HX; Nishitani, N

    EARTH PLANETS AND SPACE   71 巻 ( 1 )   2019年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1186/s40623-019-1070-2

    Web of Science

  45. A Study of SuperDARN Response to Co-occurring Space Weather Phenomena

    Chakraborty, S; Baker, JBH; Ruohoniemi, JM; Kunduri, B; Nishitani, N; Shepherd, SG

    SPACE WEATHER-THE INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH AND APPLICATIONS   17 巻 ( 9 ) 頁: 1351 - 1363   2019年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1029/2019SW002179

    Web of Science

  46. Review of the accomplishments of mid-latitude Super Dual Auroral Radar Network (SuperDARN) HF radars (vol 6 , pg 27, 2019)

    Nishitani, N; Ruohoniemi, JM; Lester, M; Baker, JBH; Koustov, AV; Shepherd, SG; Chisham, G; Hori, T; Thomas, EG; Makarevich, RA; Marchaudon, A; Ponomarenko, P; Wild, JA; Milan, SE; Bristow, WA; Devlin, J; Miller, E; Greenwald, RA; Ogawa, T; Kikuchi, T

    PROGRESS IN EARTH AND PLANETARY SCIENCE   6 巻   2019年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1186/s40645-019-0300-3

    Web of Science

  47. Global Diagnostics of Ionospheric Absorption During X-Ray Solar Flares Based on 8-to 20-MHz Noise Measured by Over-the-Horizon Radars

    Berngardt, OI; Ruohoniemi, JM; St-Maurice, JP; Marchaudon, A; Kosch, MJ; Yukimatu, AS; Nishitani, N; Shepherd, SG; Marcucci, MF; Hu, H; Nagatsuma, T; Lester, M

    SPACE WEATHER-THE INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH AND APPLICATIONS   17 巻 ( 6 ) 頁: 907 - 924   2019年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1029/2018SW002130

    Web of Science

  48. Response of the Ionosphere-Plasmasphere Coupling to the September 2017 Storm:What Erodes the Plasmasphere so Severley?

    Obana, Y; Maruyama, N; Shinbori, A; Hashimoto, KK; Fedrizzi, M; Nosé, M; Otsuka, Y; Nishitani, N; Hori, T; Kumamoto, A; Tsuchiya, F; Matsuda, S; Matsuoka, A; Kasahara, Y; Yoshikawa, A; Miyoshi, Y; Shinohara, I

    SPACE WEATHER-THE INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH AND APPLICATIONS   17 巻 ( 6 ) 頁: 861 - 876   2019年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1029/2019SW002168

    Web of Science

  49. Local time extent of magnetopause reconnection using space-ground coordination

    Zou, Y; Walsh, BM; Nishimura, Y; Angelopoulos, V; Ruohoniemi, JM; McWilliams, KA; Nishitani, N

    ANNALES GEOPHYSICAE   37 巻 ( 2 ) 頁: 215 - 234   2019年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.5194/angeo-37-215-2019

    Web of Science

  50. Review of the accomplishments of mid-latitude Super Dual Auroral Radar Network (SuperDARN) HF radars

    Nishitani, N; Ruohoniemi, JM; Lester, M; Baker, JBH; Koustov, AV; Shepherd, SG; Chisham, G; Hori, T; Thomas, EG; Makarevich, RA; Marchaudon, A; Ponomarenko, P; Wild, JA; Milan, SE; Bristow, WA; Devlin, J; Miller, E; Greenwald, RA; Ogawa, T; Kikuchi, T

    PROGRESS IN EARTH AND PLANETARY SCIENCE   6 巻   2019年3月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1186/s40645-019-0270-5

    Web of Science

  51. Visualization of rapid electron precipitation via chorus element wave-particle interactions

    Ozaki, M; Miyoshi, Y; Shiokawa, K; Hosokawa, K; Oyama, S; Kataoka, R; Ebihara, Y; Ogawa, Y; Kasahara, Y; Yagitani, S; Kasaba, Y; Kumamoto, A; Tsuchiya, F; Matsuda, S; Katoh, Y; Hikishima, M; Kurita, S; Otsuka, Y; Moore, RC; Tanaka, Y; Nosé, M; Nagatsuma, T; Nishitani, N; Kadokura, A; Connors, M; Inoue, T; Matsuoka, A; Shinohara, I

    NATURE COMMUNICATIONS   10 巻   2019年1月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41467-018-07996-z

    Web of Science

    PubMed

  52. Spatiotemporal development of pulsating auroral patch associated with discrete chorus elements: Arase and PWING observations

    Ozaki, M; Shiokawa, K; Miyoshi, Y; Hosokawa, K; Oyama, S; Yagitani, S; Kasahara, Y; Kasaba, Y; Matsuda, S; Kataoka, R; Ebihara, Y; Ogawa, Y; Otsuka, Y; Kurita, S; Moore, RC; Tanaka, YM; Nose, M; Nagatsuma, T; Connors, M; Nishitani, N; Hikishima, M; Kumamoto, A; Tsuchiya, F; Kadokura, A; Nishiyama, T; Inoue, T; Imamura, K; Matsuoka, A; Shinohara, I

    2019 URSI ASIA-PACIFIC RADIO SCIENCE CONFERENCE (AP-RASC)     頁: .   2019年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.23919/ursiap-rasc.2019.8738444

    Web of Science

  53. PRELIMINARY RESULTS OF SIMULTANEOUS RECORDING OF AURORAL AND GEOMAGNETIC PULSATIONS AT THE ISTP SB RAS STATION ISTOK

    Beletskii, AB; Rakhmatulin, RA; Syrenova, TY; Vasilev, RV; Mikhalev, AV; Pashinin, AY; Shiokawa, K; Nishitani, N

    SOLAR-TERRESTRIAL PHYSICS   5 巻 ( 2 ) 頁: 39 - 44   2019年

  54. Relation of Traveling Ionospheric Disturbances Characteristics with Planetary Waves in the Middle Atmosphere

    Tolstikov, MV; Oinats, AV; Medvedeva, IV; Medvedev, AV; Ratovsky, KG; Nishitani, N

    2019 PHOTONICS & ELECTROMAGNETICS RESEARCH SYMPOSIUM - SPRING (PIERS-SPRING)     頁: 2176 - 2182   2019年

  55. Microscopic Observations of Pulsating Aurora Associated With Chorus Element Structures: Coordinated Arase Satellite-PWING Observations

    Ozaki, M; Shiokawa, K; Miyoshi, Y; Hosokawa, K; Oyama, S; Yagitani, S; Kasahara, Y; Kasaba, Y; Matsuda, S; Kataoka, R; Ebihara, Y; Ogawa, Y; Otsuka, Y; Kurita, S; Moore, RC; Tanaka, YM; Nosé, M; Nagatsuma, T; Connors, M; Nishitani, N; Katoh, Y; Hikishima, M; Kumamoto, A; Tsuchiya, F; Kadokura, A; Nishiyama, T; Inoue, T; Imamura, K; Matsuoka, A; Shinohara, I

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   45 巻 ( 22 ) 頁: 12125 - 12134   2018年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1029/2018GL079812

    Web of Science

  56. Driving of strong nightside reconnection and geomagnetic activity by polar cap flows: Application to CME shocks and possibly other situations

    Lyons, LR; Gallardo-Lacourt, B; Zou, Y; Nishimura, Y; Anderson, P; Angelopoulos, V; Donovan, EF; Ruohoniemi, JM; Mitchell, E; Paxton, LJ; Nishitani, N

    JOURNAL OF ATMOSPHERIC AND SOLAR-TERRESTRIAL PHYSICS   177 巻   頁: 73 - 83   2018年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.jastp.2017.09.013

    Web of Science

  57. Substorm-Associated Ionospheric Flow Fluctuations During the 27 March 2017 Magnetic Storm: SuperDARN-Arase Conjunction

    Hori, T; Nishitani, N; Shepherd, SG; Ruohoniemi, JM; Connors, M; Teramoto, M; Nakano, S; Seki, K; Takahashi, N; Kasahara, S; Yokota, S; Mitani, T; Takashima, T; Higashio, N; Matsuoka, A; Asamura, K; Kazama, Y; Wang, SY; Tam, SWY; Chang, TF; Wang, BJ; Miyoshi, Y; Shinohara, I

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   45 巻 ( 18 ) 頁: 9441 - 9449   2018年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1029/2018GL079777

    Web of Science

  58. A New Empirical Model of the Subauroral Polarization Stream

    Kunduri, BSR; Baker, JBH; Ruohoniemi, JM; Nishitani, N; Oksavik, K; Erickson, PJ; Coster, AJ; Shepherd, SG; Bristow, WA; Miller, ES

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   123 巻 ( 9 ) 頁: 7342 - 7357   2018年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1029/2018JA025690

    Web of Science

  59. Temporal and Spatial Variations of Storm Time Midlatitude Ionospheric Trough Based on Global GNSS-TEC and Arase Satellite Observations

    Shinbori, A; Otsuka, Y; Tsugawa, T; Nishioka, M; Kumamoto, A; Tsuchiya, F; Matsuda, S; Kasahara, Y; Matsuoka, A; Ruohoniemi, JM; Shepherd, SG; Nishitani, N

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   45 巻 ( 15 ) 頁: 7362 - 7370   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1029/2018GL078723

    Web of Science

  60. Attenuation of decameter wavelength sky noise during x-ray solar flares in 2013-2017 based on the observations of midlatitude HF radars

    Berngardt, OI; Ruohoniemi, JM; Nishitani, N; Shepherd, SG; Bristow, WA; Miller, ES

    JOURNAL OF ATMOSPHERIC AND SOLAR-TERRESTRIAL PHYSICS   173 巻   頁: 1 - 13   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.jastp.2018.03.022

    Web of Science

  61. The ERG Science Center

    Miyoshi, Y; Hori, T; Shoji, M; Teramoto, M; Chang, TF; Segawa, T; Umemura, N; Matsuda, S; Kurita, S; Keika, K; Miyashita, Y; Seki, K; Tanaka, Y; Nishitani, N; Kasahara, S; Yokota, S; Matsuoka, A; Kasahara, Y; Asamura, K; Takashima, T; Shinohara, I

    EARTH PLANETS AND SPACE   70 巻   2018年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1186/s40623-018-0867-8

    Web of Science

  62. Characterization of Short-Wave Fadeout Seen in Daytime SuperDARN Ground Scatter Observations

    Chakraborty, S; Ruohoniemi, JM; Baker, JBH; Nishitani, N

    RADIO SCIENCE   53 巻 ( 4 ) 頁: 472 - 484   2018年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/2017RS006488

    Web of Science

  63. Spreading Speed of Magnetopause Reconnection X-Lines Using Ground-Satellite Coordination

    Zou, Y; Walsh, BM; Nishimura, Y; Angelopoulos, V; Ruohoniemi, JM; McWilliams, KA; Nishitani, N

    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS   45 巻 ( 1 ) 頁: 80 - 89   2018年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/2017GL075765

    Web of Science

  64. Influence of Auroral Streamers on Rapid Evolution of Ionospheric SAPS Flows

    Gallardo-Lacourt, B; Nishimura, Y; Lyons, LR; Mishin, EV; Ruohoniemi, JM; Donovan, EF; Angelopoulos, V; Nishitani, N

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   122 巻 ( 12 ) 頁: 12406 - 12420   2017年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/2017JA024198

    Web of Science

  65. Ground-based instruments of the PWING project to investigate dynamics of the inner magnetosphere at subauroral latitudes as a part of the ERG-ground coordinated observation network

    Shiokawa, K; Katoh, Y; Hamaguchi, Y; Yamamoto, Y; Adachi, T; Ozaki, M; Oyama, SI; Nosé, M; Nagatsuma, T; Tanaka, Y; Otsuka, Y; Miyoshi, Y; Kataoka, R; Takagi, Y; Takeshita, Y; Shinbori, A; Kurita, S; Hori, T; Nishitani, N; Shinohara, I; Tsuchiya, F; Obana, Y; Suzuki, S; Takahashi, N; Seki, K; Kadokura, A; Hosokawa, K; Ogawa, Y; Connors, M; Ruohoniemi, JM; Engebretson, M; Turunen, E; Ulich, T; Manninen, J; Raita, T; Kero, A; Oksanen, A; Back, M; Kauristie, K; Mattanen, J; Baishev, D; Kurkin, V; Oinats, A; Pashinin, A; Vasilyev, R; Rakhmatulin, R; Bristow, W; Karjala, M

    EARTH PLANETS AND SPACE   69 巻   2017年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1186/s40623-017-0745-9

    Web of Science

  66. Special Issue "Global data systems for the study of solar-terrestrial variability"

    Watanabe, T; Iyemori, T; Shiokawa, K; Zhang, J; Kanekal, S; Nishitani, N

    EARTH PLANETS AND SPACE   69 巻   2017年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1186/s40623-017-0742-z

    Web of Science

  67. SC-Associated Electric Field Variations in the Magnetosphere and Ionospheric Convective Flows

    Kim, SI; Kim, KH; Kwon, HJ; Jin, H; Lee, E; Jee, G; Nishitani, N; Hori, T; Lester, M; Wygant, JR

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   122 巻 ( 11 ) 頁: 11044 - 11057   2017年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/2017JA024611

    Web of Science

  68. Propagation and evolution of electric fields associated with solar wind pressure pulses based on spacecraft and ground-based observations

    Takahashi, N; Kasaba, Y; Nishimura, Y; Shinbori, A; Kikuchi, T; Hori, T; Ebihara, Y; Nishitani, N

    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS   122 巻 ( 8 ) 頁: 8446 - 8461   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/2017JA023990

    Web of Science

  69. First imaging and identification of a noctilucent cloud from multiple sites in Hokkaido (43.2-44.4 N), Japan 査読有り

    Hidehiko Suzuki, Kazuyo Sakanoi, Nozomu Nishitani, Tadahiko Ogawa, Mitsumu K. Ejiri, Minoru Kubota, Takenori Kinoshita, Yasuhiro Murayama and Yasushi Fujiyoshi

    Earth, Planets and Space   68:182 巻   2016年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Simultaneous imaging observations of a noctilucent cloud (NLC) from five sites in Hokkaido, Japan (43.17-45.36 N), were successfully carried out using digital cameras in the early hours of the morning (around 02:00 LST) on June 21, 2015. This is the first NLC event that has been captured from multiple sites in Japan. The simultaneous images obtained from multiple sites made it possible to calculate the exact altitude (=83.9 +- 0.1 km) and spatial distribution (47.5-50.0 N and 143.0-147.5 E) of the NLC by triangulation and image correlation methods. Based on a comparison of atmospheric parameters of the upper mesosphere provided by satellites and a middle-frequency (MF) radar in northern Hokkaido (Wakkanai) with the cloud distribution obtained from the Aeronomy of Ice in the Mesosphere satellite, this particular event is considered to be the result of southward advection of the NLC from a higher-latitude (i.e., colder) region. Anomalies in the upper mesospheric temperature of the northern hemispheric summer in 2015 were examined using AURA satellite data, because this is the first NLC event that has been identified in Japan. However, no remarkable temperature variations relative to other years were found in upper mesosphere. Based on a comparison between the NLC period and the record of sky conditions archived by the Japan Meteorological Agency, a high percentage of cloud (especially low-level) cover during the summer in Hokkaido cannot be ruled out as a possible reason why the NLC had not previously been sighted in Hokkaido.

    DOI: 10.1186/s40623-016-0562-6

  70. Application of ground scatter returns for calibration of HF interferometry data 査読有り

    Ponomarenko, P., N. Nishitani, A.V. Oinats, T. Tsuya and J.-P. St.-Maurice

    Earth Planets Space   67 巻 ( 138 )   2015年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Information on the vertical angle of arrival (elevation) is crucial in determining propagation modes of high-frequency (HF, 3-30 MHz) radio waves travelling through the ionosphere. The most advanced network of ionospheric HF radars, SuperDARN (Super Dual Auroral Radar Network), relies on interferometry to measure elevation, but this information is rarely used due to intrinsic difficulties with phase calibration as well as with the physical interpretation of the measured elevation patterns. In this work, we propose an empirical method of calibration for SuperDARN interferometry. The method utilises a well-defined dependence of elevation on range of ground scatter returns. "Fine tuning" of the phase is achieved based on a detailed analysis of phase fluctuation effects at very low elevation angles. The proposed technique has been successfully applied to data from the mid-latitude Hokkaido East SuperDARN radar. It can also be used at any other installation that utilises HF interferometry.

    DOI: doi: 10.1186/s40623-015-0310-3

  71. Occurrence characteristics and lowest speed limit of Sub-Auroral Polarization Stream (SAPS) observed by the SuperDARN Hokkaido East radar 査読有り

    Nagano, H., N. Nishitani, and T. Hori

    Earth Planets Space   67 巻 ( 126 )   2015年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We investigate the characteristics of the subauroral polarization stream (SAPS), with focus on the relationship between geomagnetic parameters and occurrence characteristics of SAPS. This study's observations were made using the Super Dual Auroral Radar Network (SuperDARN) Hokkaido East radar, which can observe the Far East region of Russia and has been in operation since 2006. In particular, we identify the lowest limit of SAPS speed, which has not been discussed in previous literature, in order to examine the lowest threshold of electric field able to generate SAPS as a result of magnetosphere-ionosphere (M-I) coupling. In order to conduct a comprehensive investigation of SAPS occurrence characteristics, we analyzed events with wider ranges of velocity and magnetic latitude (MLAT) than those in previous studies. As a result of quantitative estimation, we found two categories of westward flows that were reasonably separated using a speed threshold of 150-200 m/s. For the faster flows above the speed threshold, there is a clear correlation between MLAT and SYM-H geomagnetic index, whereas for the slower flows, there is no such correlation. The faster flows are considered to be SAPS, whereas the slower flows are probably associated with mid-latitude F-region ionospheric irregularities not directly related to storms or substorms. This slowest limit of SAPS gives us a minimum electric field of 7.5-10 mV/m that generates SAPS. However, this field strength is not strong enough to cause frictional heating, which is generally considered to be a crucial mechanism for generating SAPS. This result suggests that frictional heating is not always necessary to generate SAPS.

    DOI: 10.1186/s40623-015-0299-7

  72. Statistical study of medium-scale traveling ionospheric disturbances using SuperDARN Hokkaido ground backscatter data for 2011 査読有り

    Oinats, A.V., V.I. Kurkin, and N. Nishitani

    Earth Planets Space   67 巻 ( 22 )   2015年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We describe an automated technique to determine parameters of traveling ionospheric disturbances (TIDs) using the Super Dual Auroral Radar Network (SuperDARN) high frequency (HF) radar data. The technique is based on the analysis of minimum ground backscatter range variations corresponding to different radar beams. Using this technique, we processed the SuperDARN Hokkaido radar data for 2011 and revealed statistical distributions of medium-scale TID (MSTID) azimuth and apparent horizontal velocity. We found four peaks with a distinct diurnal and seasonal dependence in the MSTID azimuth occurrence rate distributions. Northeast MSTID azimuths (20° to 50°) are typical of the summer and equinox morning hours; southeast azimuths (100° to 140°) prevail in the winter daytime; southwest azimuths (190° to 220°) are typical mostly in the summer and equinox nighttime and in the equinox evening; northwest azimuths (280° to 320°) are typical of the summer daytime and evening. The apparent horizontal velocities are generally within the 100 to 160 m/s range. The obtained results agree well with earlier studies by other researchers. However, there are also certain differences. The summer daytime northwestward MSTIDs are not indicated in the earlier studies. The nighttime horizontal velocities are 1.5 to 2 times higher than those in the daytime. Furthermore, winter velocity values are about 1.5 times higher than those in other seasons. These differences might be associated with the peculiarities of the data recorded by different facilities, or the features of the processing techniques, and require further investigation for their interpretation.

    DOI: 10.1186/s40623-015-0192-4

  73. Pi2 pulsation simultaneously observed in the E and F region ionosphere with the SuperDARN Hokkaido radar 査読有り

    Teramoto, M., N. Nishitani, V. Pilipenko, T. Ogawa, K. Shiokawa, T. Nagatsuma, A. Yoshikawa, D. Baishev, and K. T. Murata

    J. Geophys. Res.   119 巻   頁: 3444-3462   2014年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We investigated Pi2 pulsations in the nightside ionosphere that began at 14:15 UT (2315 LT) on 11 July 2010, and they were observed with high-temporal (8 s) resolution by beam 4 of the Super Dual Auroral Radar Network (SuperDARN) Hokkaido radar. These pulsations were simultaneously observed in both the ground/sea scatter echoes reflected from the F region height and in ionospheric echoes from field-aligned irregularities in the sporadic Es region. They had the same period of 110 s and approximately no phase lag. From the radar observations and the International Geomagnetic Reference Field model, the amplitude of the eastward (EEW) component of the electric field of the Pi2 pulsations in the ionosphere was estimated ~8.0mV/m
    in the F region and ~2.0mV/m in the E region. Corresponding Pi2 pulsations appeared dominantly in the horizontal northward magnetic field component (H) at nearby ground stations, Moshiri (MSR), St. Paratunka (PTK), and Stecolny (STC), with amplitudes ranging from6 nT (MSR) to 10 nT (STC). At the dominant frequency of 8.8 mHz, the coherences between H and EEW were high (>0.9), the cross phases of EEW relative to H were 56°and 45°, and the amplitude ratios were 2.7 × 105m/s and 8.4 × 105 m/s, in the E and F regions, respectively. Based on a comparison of these results with theoretical predictions, we suggest that the concept of a pure cavity mode is not sufficient to explain the combined observations for midlatitude Pi2 waves and that the contribution of an Alfvén waves must be taken in account.

    DOI: 10.1002/2012JA018585

  74. Hokkaido HF radar signatures of periodically reoccurring nighttime MSTIDs detected at short ranges 査読有り

    Koustov, A.V., K. N. Yakymenko, N. Nishitani, and P. V. Ponomarenko

    J. Geophys. Res.   119 巻   頁: 1200-1218   2014年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The Super Dual Auroral Radar Network Hokkaido HF radar often detects periodically reoccurring E region echoing regions propagating toward or away from it. In this work, we consider 117 of such events identified for 2008-2012. These are shown to occur at nighttime, preferentially during summer, although significant number for events was found for winter. Statistics for the local time of occurrence, magnitude of the speed and polarity of progressions, and temporal and spatial periodicities are presented. We show that the power of echoes is linearly related to their Doppler velocity which makes it possible to identify the events on both power and Doppler velocity plots. Other peculiar characteristics of echoes are discussed. The onset of
    events is associated with gravity waves propagation through the radar field of view.

    DOI: 10.1002/2013JA019422

  75. Study of mid-latitude ionospheric convection during quiet and disturbed periods using the SuperDARN Hokkaido radar 査読有り

    Zou, Y., and N. Nishitani

    Advances in Space Research   54 巻   頁: 473-480   2014年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.asr.2014.01.011

  76. Northward-propagating nighttime medium-scale traveling ionospheric disturbances observed with the SuperDARN Hokkaido HF radar and GEONET 査読有り

    Ichihara, A., N. Nishitani, T. Ogawa, and T. Tsugawa

    Advances in Polar Science     頁: in press   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: in press

  77. Study of ionospheric disturbances during solar flare events with the SuperDARN Hokkaido Radar 査読有り

    Watanabe, D., and N. Nishitani

    Adv. Polar Sci.   24 巻   頁: 12-18   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 12-18

  78. Propagation of large amplitude ionospheric disturbances with velocity dispersion observed by the SuperDARN Hokkaido radar after the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake 査読有り

    Nishitani, N., T. Ogawa, Y. Otsuka, K. Hosokawa, and T. Hori

    Earth Planets Space   63 巻   頁: 891-896   2011年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Ionospheric responses to the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake are studied using the SuperDARN Hokkaido radar, which is located at (43.5o N, 143.6o E) and which monitors the ionosphere over a wide horizontal area. The radar observed an oscillation of the vertical motion of the ionosphere with a period of about 1 to 2 min. The disturbance propagated northward, away from the epicenter with the velocity of about 6.2, 4.5, 3.9 and 3.5 km/s. The latter three values are basically consistent with the propagation of the Earth's surface waves reported in several previous studies. The propagation velocities decreased with time, which has not been reported in previous studies for this propagation velocity range. The peak-to-peak amplitudes of Doppler velocities of ground/sea scatter echoes observed by the radar were up to 200 m/s, which is considerably larger than previously-reported values using HF Doppler measurements, although they are not extremely large for this historical earthquake (M = 9.0). This is the first time that ionospheric data have been obtained with high temporal (8 s) and spatial (22.5 km) resolutions following a giant earthquake, which enables us to discuss the detailed characteristics of the propagation of coseismic ionospheric disturbances.

    DOI: doi:10.5047/eps.2011.07.003

  79. Large-Scale traveling ionospheric disturbance observed by SuperDARN Hokkaido HF radar and GPS networks on 15 December 2006 査読有り

    Hayashi, H., N. Nishitani, T. Ogawa, Y. Otsuka, T. Tsugawa, K. Hosokawa, and A. Saito

    J. Geophys. Res.   115 巻 ( A06309 ) 頁: doi:10.1029/2009JA014297   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  80. *Medium-scale traveling ionospheric disturbancesobserved with the SuperDARN Hokkaido radar, all-sky imager and GPS network, and their relation to concurrent sporadic-E irregularities 査読有り

    Ogawa, T., N. Nishitani, Y. Otsuka, K. Shiokawa, T. Tsugawa,and K. Hosokawa

    J. Geophys. Res.   114 巻   頁: A03316, doi:10.1029/2008JA013893   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We present midlatitude medium-scale traveling ionospheric disturbances (MSTIDs)
    observed with a Super Dual Auroral Radar Network (SuperDARN) HF radar at around
    10 MHz in Hokkaido, Japan, in combination with a 630-nm all-sky imager and a GPS
    network (GEONET) that provides total electron content (TEC) data. MSTIDs propagating
    southward from high latitudes are detected at first with the HF radar and then with
    the imager and GEONET. We analyze two MSTID events, one in winter (event 1) and
    the other in summer (event 2), to find that MSTIDs appear simultaneously, at least, at
    55–25N. It is shown that nighttime MSTIDs propagate toward the southwest over a
    horizontal distance of about 4000 km, and daytime MSTIDs do so toward the southeast.
    Daytime radar echoes are due to ground/sea surface (GS) scatter, while nighttime
    echoes in event 1 return from 15-m-scale F region field-aligned irregularities (FAIs) and
    those in event 2 are due to GS scatter. Doppler velocities of the nighttime F region
    FAI echoes in event 1 are negative (motion away from the radar) within strong echo
    regions and are positive (motion toward the radar) within weak echo regions. This fact
    suggests that the strong (weak) echoes return from suppressed (enhanced) airglow/TEC
    areas, in line with previous observations over central Japan. The nighttime MSTIDs in
    events 1 and 2 are often accompanied by concurrent coherent echoes from FAIs in
    sporadic E (Es) layers. The Es echo areas in event 2 rather coincide with suppressed
    airglow/TEC areas in the F region that are connected with the echo areas along the
    geomagnetic field, indicating the existence of E and F region coupling at night.

  81. Joint observations of a traveling ionospheric disturbance with the Paratunka OMTI camera and the Hokkaido HF radar 査読有り

    Koustov, A.V., N. Nishitani, K. Shiokawa, S. Suzuki, and B.M. Shevtsov

    Ann. Geophys.   27 巻   頁: 2399-2406   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  82. Subauroral polarization streams: observations with the Hokkaido and King SalmonSuperDARN radars and modeling 査読有り

    Koustov, A.V., N. Nishitani, Y. Ebihara, T. Kikuchi, M.R. Hairston, and D. Andre

    Ann. Geophys.   26 巻   頁: 3317-3327   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  83. Two-dimensional observations of overshielding during a magnetic storm by the SuperDARN Hokkaido radar 査読有り

    Ebihara, Y., N. Nishitani, T. Kikuchi, T. Ogawa, K. Hosokawa, and M. -C. Fok

    Journal of Geophysical Research   113 巻 ( A01213 ) 頁: doi:10.1029/2007JA012641   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Two-dimensional observations of ionospheric plasma flows possibly caused by overshielding are reported for the first time. The observations were made by the mid-latitude SuperDARN Hokkaido radar in Japan during a major magnetic storm on December 15, 2006. The magnetosphere was exposed continuously to a southward interplanetary magnetic field (IMF) for several hours during the main phase of the storm. Immediately following the subsequent northward turning of the IMF, an anti-sunward plasma flow was observed for about 14 min in the pre-dusk sector at magnetic latitudes of 50-60°, reaching a maximum line-of-sight speed of 70-80 m/s. These features are consistent with a simulation of coupling between the ring current and the ionosphere associated with an overshielding condition. Within 1 h of the first observation, a similar anti-sunward flow was observed during a period of southward-oriented IMF. However, the simulation cannot account for the anti-sunward flow in this case. It is suggested that the shielding/overshielding condition is not simply caused by the northward turning of IMF. This second overshielding-like condition is attributable to a sudden contraction of the polar cap associated with the substorm, or to a sudden strengthening of the inertial current converted from the abrupt injection of magnetospheric ions. However, none of both fully accounts for the observations.

  84. *Dynamical property of storm-time subauroral rapid flows as amanifestation of complex structures of the plasma pressure in the inner magnetosphere 査読有り

    Ebihara, Y., N. Nishitani, T. Kikuchi, T. Ogawa, K. Hosokawa, M. -C. Fok and M. F. Thomsen

    J. Geophys. Res.   114 巻   頁: A01306, doi:10.1029/2008JA013614   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    During the intense magnetic storm of 15 December 2006, the midlatitude Super Dual Auroral Radar Network (SuperDARN) Hokkaido radar observed a dynamical character of rapid, westward flows at 50–56 magnetic latitude. The simulation that couples the inner magnetosphere and the subauroral ionosphere was performed using a realistic boundary condition of the hot ion distribution determined from four Los Alamos National Laboratory satellites at 6.6 R E . The following results are obtained using the simulation: (1) In general, morphology of the azimuthal component of the simulated ionospheric plasma flow is consistent with that known as the subauroral polarization stream (SAPS), (2) an increase in the hot ion density in the plasma sheet results in the temporal reduction and subsequent intensification of the rapid flow at certain subauroral latitudes with a delay of ∼40 min, and (3) influence of the plasma sheet temperature on the rapid flow is not evident. The simulated line-of-sight velocity is compared with that obtained by the SuperDARN Hokkaido radar. Agreement between them is found in terms of the temporal and spatial variations of the rapid flows as well as the flow velocity. It is suggested that the dynamical character of the subauroral plasma flow is a direct manifestation of the plasma pressure distribution in the inner magnetosphere (the ring current) especially during the magnetic storm.

  85. Dynamic variations of a convection flow reversal in the subauroral post-midnight sector as seen by the SuperDARN Hokkaido HF radar 査読有り

    Ryuho Kataoka, Nozomu Nishitani, Yusuke Ebihara, Keisuke Hosokawa, Tadahiko Ogawa, Takashi Kikuchi, and Yoshizumi Miyoshi

    Geophysical Research Letters   32 巻   頁: L21105, doi:10.1029/2007GL031552   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    SuperDARN Hokkaido HF radar, capable of measuring the subauroral ionospheric plasma convection especially during storms, has been in continuous operation since the beginning of December 2006. We report the first two-dimensional observation of a dynamic variation of convection flow reversal in subauroral postmidnight sector during the storm main phase on 29 January 2007. The flow reversal region is extended over 20° in longitude and 5° in latitude, lasting for about 10-15 min, and the maximum flow speed is about 0.5-1.0 km/s. The flow reversal structure is reasonably reproduced by the ring current simulation coupled with the ionosphere, suggesting that it is produced by the region 2 field-aligned current associated with the ring current enhancement during the storm main phase. The dynamic variation of the flow reversal structure is interpreted as a transient eastward extension of the elongated dusk convection cell to the postmidnight and equatorward of the dawn cell, associated with the variation of the ring current whose structure is controlled by the interplanetary magnetic field and solar wind dynamic pressure. It is suggested that the ring current variation is highly coupled with the interplanetary parameters and is much more complicated than ever thought.

  86. Model calculations of possible ionospheric backscatter echo area for a mid-latitude HF radar 査読有り

    Nishitani, N., and T. Ogawa

    Adv. Polar Upper Atmos. Res.   19 巻   頁: 55-62   2005年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    HF ray path calculation is performed in order to identify possible
    ionospheric backscatter echo area for an HF radar at mid-latitude. The calculation is
    made on the basis of the R.M. Jones and J. J. Stephenson (U.S. Dept. of Commerce,
    OT Rep. 75-76, 1975) HF ray path tracing algorithm plus the IRI-2001 ionosphere
    model. It is shown that depending on the local time and geomagnetic activity, the
    possible ionospheric backscatter regions have different distributions. In any case the
    backscatter region is large enough, indicating the capability of a planned HF radar in
    Hokkaido (43.5 N, 143.6 E), Japan.

  87. *Unusual ionospheric echoes with high velocity and very low spectral width observed by the SuperDARN radars in the polar cap during high geomagnetic activity 査読有り

    Nishitani, N., M. Lester, S. E. Milan, T. Ogawa, N. Sato, H. Yamagishi, A. S. Yukimatu, and F. J. Rich

    Journal of Geophysical Research   109 巻 ( A2 ) 頁: A02311, doi:10.1029/2003JA010048   2004年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The spectral width of the ionospheric backscatter echoes obtained with the SuperDARN radars has been regarded as a useful tool for locating specific ionospheric regions such as the cusp. In this paper we report the presence of ionospheric echoes with high (> 450 m/s) Doppler velocity and very low (< 60 m/s) spectral width, observed by the CUTLASS and Syowa East and South SuperDARN radars. These echoes have the following characteristics. (1) They have a close correlation with geomagnetic activity such that as the Dst index decreases, the radars tend to observe ionospheric echoes with high Doppler velocity and very low spectral width more frequently. (2) Their existence does not depend on magnetic local time. (3) They are located preferably in the polar cap region, where anti-sunward convection prevails. (4) They sometimes exist over a wide range, so they are more likely to be F-region rather than E-region echoes. The occurrence of these echoes during active periods is associated with the suppression of the electric field turbulence. The present result appears consistent with the previous paper by Golovchanskaya et al. [2002], who showed the negative correlation between the electric field turbulence level and geomagnetic activity.

  88. *Interhemispheric asymmetry of the high latitude ionospheric convection on May 11-12, 1999 査読有り

    Nishitani, N., V. Papitashvili, T. Ogawa, N. Sato, H. Yamagishi, A.S. Yukimatu, and F.J. Rich

    Journal of Geophysical Research   108 巻 ( A5 ) 頁: 1184, doi:10.1029/2002JA009680   2003年5月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Ionospheric convection over the southern polar cap on May 11-12, 1999 has been studied by using the Syowa East and South HF radar data and the DMSP ion driftmeter data, when the solar wind density was very low and geomagnetic activity was low. The overall convection pattern is consistent with the previous results by Ohtani et al. [2000]. However, the Syowa radars and the DMSP satellites observed very high (> 1500 m/s) westward plasma flows at dusk directed from the nightside toward the dayside only in the southern (dark) hemisphere. The high-speed flow was observed continuously across the fields of view of both radars from 1530 UT on May 11 to 0200 UT on May 12, when the solar wind density was close to minimum. Comparison with the DMSP particle and auroral image data shows that the westward flow regions were located in the middle of the auroral precipitation area. The strong asymmetry of the convection between the two hemispheres indicates the importance of the presence (absence) of solar illumination for the absence (presence) of the strong and localized ionospheric flows.

  89. *A study of the dusk convection cell's response to an IMF southward turning 査読有り

    Nishitani, N., T. Ogawa, N. Sato, H. Yamagishi, M. Pinnock, J.-P. Villain, G. Sofko, and O. Troshichev

    Journal of Geophysical Research   107 巻 ( A3 ) 頁: 10.1029/2001JA900095   2002年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    One example of the response of ionospheric convection and the polar cap boundary to a sudden change in the IMF orientation has been studied when the IMF suddenly changed from northward (+6 nT) to strongly southward (-19 nT), at 1716 UT on September 5, 1995, The Bz component was fairly constant for about 2 hours before and about 25 min after the sudden IMF change. The convection flow changed almost simultaneously over a global extent. This initial change of the convection pattern can be characterized by a sudden formation of a large flow vortex in the afternoon sector. On the other hand, the response of the polar cap boundary (or its proxy) is more complicated. The radar and particle data indicate the immediate equatorward expansion of the precipitation regions in the noon and premidnight sectors. About 10 to 20 minutes after the initial change, there were changes observed in the dusk region, namely an equatorward expansion of the current reversal boundary in the dusk sector between 1740 and 1750 UT, and an equatorward expansion of the convection reversal boundary. The delayed responses were observed 18 to 8 minutes before a substorm onset was recorded at mid-latitude stations at 1756 UT. These observations indicate that there were two kinds of ionospheric responses to the southward turning of the IMF; the first response is the formation of the convection vortex and the equatorward shift of the polar cap boundary at noon and at 21 MLT, and the second response is the equatorward expansion of the convection reversal boundary in the dusk sector. We make the case that the first response is associated with the propagation of magnetosonic waves, and that the second response is consistent with the Cowley and Lockwood [1992] picture of the redistribution of the newly created open flux in the polar cap region.

  90. A very large scale flow burst observed by the SuperDARN radars 査読有り

    Nozomu Nishitani, Tadahiko Ogawa, Mike Pinnock, Mervyn Freeman, John Dudeney, Jean-Paul Villain, Kile B. Baker, Natsuo Sato, Hisao Yamagishi, and Haruhisa Matsumoto

    Journal of Geophysical Research   104 巻 ( 10 ) 頁: 22469   1999年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We examined the dynamics of the ionospheric plasma in the dayside sector by using the HF radar data at Iceland West and at Finland from 1100 to 1230 UT on September 5, 1995. During that period, the solar wind density was high and the IMF was strongly southward. The dayside magnetopause was highly compressed nearly to the geosynchronous orbit. The two radars simultaneously detected a poleward flow burst in the noon sector which, assuming uniformity of flow in the region of the data gap (1.5 h of MLT) between the two radars, showed a magnetic local time extent of 5 hours. This local time extent is 2 to 3 hours wider than previous results. The maximum poleward plasma velocity of the flow burst is about 750 m/s, and the latitudinal size of the flow burst region is about 100 to 200 km. This flow burst region initially expanded in longitude up to 5 hours, and then shifted poleward with a phase speed of 400 to 670 m/s. The flow burst has a duration of about 20 minutes. This large-scale poleward flow burst is likely to be due to large-scale reconnection occurring at the dayside magnetopause and subsequent convection as the magnetic field lines are transported across the polar cap.

  91. Averaged Pattern of Ionospheric Echo Region and Convection : Initial Results From the Syowa Station HF radar

    Proceedings of the NIPR Symposium on Upper Atmospheric Physics   10 巻   頁: 42   1997年

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    記述言語:英語  

  92. Spatial and Temporal Characteristics of Giant Undulations

    Geophysical Research Letters   21 巻 ( 24 ) 頁: 2673   1994年

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    記述言語:英語  

  93. Auroral activity and corresponding magnetic signatures at synchronous orbit

    Journal of Geomagnetism and Geoelectricity   40 巻   頁: 4   1988年

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    記述言語:英語  

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科研費 10

  1. 中緯度大型短波レーダーを活用した高時間分解能ジオスペース観測網の構築

    研究課題/研究課題番号:22H01284  2022年4月 - 2027年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    西谷 望, 堀 智昭, 新堀 淳樹, 小路 真史, 寺本 万里子

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:18070000円 ( 直接経費:13900000円 、 間接経費:4170000円 )

    全世界的電離圏観測網である、中緯度SuperDARNの1基である北海道-陸別第一HFレーダーにイメージング受信機を実装し、高時間・空間分解能化をはかる。上記の高性能化を実現して得られるデータを活用し、また他の観測データを併用することにより地球近傍磁気圏・電離圏(ジオスペース)の短周期擾乱生成のメカニズムの解明に取り組み、擾乱現象の生成・発達・伝搬・消滅メカニズムを明らかにする。さらには、これらの変動現象の探求・解明を通じて、ジオスペース内の磁気圏・電離圏・熱圏の領域間相互作用の重要性を、実際のSuperDARN・観測データにより実証する。さらには宇宙天気研究・予報への応用の糸口をつける。

  2. 中緯度大型短波レーダーを活用した高時間分解能ジオスペース観測網の構築

    研究課題/研究課題番号:23K22555  2022年4月 - 2027年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    西谷 望, 堀 智昭, 新堀 淳樹, 寺本 万里子, 小路 真史

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:18070000円 ( 直接経費:13900000円 、 間接経費:4170000円 )

    全世界的電離圏観測網である、中緯度SuperDARNの1基である北海道-陸別第一HFレーダーにイメージング受信機を実装し、高時間・空間分解能化をはかる。上記の高性能化を実現して得られるデータを活用し、また他の観測データを併用することにより地球近傍磁気圏・電離圏(ジオスペース)の短周期擾乱生成のメカニズムの解明に取り組み、擾乱現象の生成・発達・伝搬・消滅メカニズムを明らかにする。さらには、これらの変動現象の探求・解明を通じて、ジオスペース内の磁気圏・電離圏・熱圏の領域間相互作用の重要性を、実際のSuperDARN・観測データにより実証する。さらには宇宙天気研究・予報への応用の糸口をつける。

  3. 地上多点ネットワークに基づく超高層大気変動の緯度間結合の観測的研究

    研究課題/研究課題番号:21H04518  2021年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    塩川 和夫, 西谷 望, 大山 伸一郎, 横山 竜宏, 大塚 雄一, 藤本 晶子, 野澤 悟徳, 吉川 顕正, 能勢 正仁

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    担当区分:研究分担者 

    地球周辺の宇宙空間のプラズマは磁力線に沿って地球の極域に流れ込み、オーロラに代表される極域の超高層大気の擾乱を引き起こし、さらに中緯度から赤道域に広がっていく。本研究では、既存のアジア域の地上観測ネットワークに加えて、北欧からアフリカ赤道域に至る緯度方向に、夜間大気光を撮像する高感度全天カメラによる地上観測ネットワークを新たに構築し、極域から赤道への超高層大気変動の伝搬過程を2つの経度で同時に測定する。これに人工衛星による観測やモデリングを組み合わせ、極域から赤道域への超高層大気・電磁場変動の発生・伝搬メカニズムとその経度・地方時による拡がりや違いを明らかにする。
    ・名古屋大学で保有しているが受光部が故障している高感度全天カメラ1式の受光部を、新しく安価な高感度カメラに交換、この自動観測ソフトを開発し、感度校正を行った。このカメラは、ウクライナに設置する予定であったが、令和4年2月に始まったウクライナ危機のため、設置が難しくなった。代替の場所として、ドイツ南部の観測所に設置する方向で現地研究者と交渉を進めている。
    ・WATEC社の小型CCDカメラを使った小型全天カメラを5式製作した。うち2式は令和4年夏にナイジェリアのアブジャ観測点に設置され、自動定常観測を継続している。但し小型カメラのために透過波長帯を広くせざるを得ず、街明かりの漏れ込みのためにデータの質はよくない。今後、より街明かりの少ない観測点への移設を検討している。残りの2台はエチオピア、タイにそれぞれ送って、現地での設置を待っている。さらにZWO社の小型CMOSカメラを使った小型全天カメラも5台製作した。うち3台はエジプトのエジプト日本科学技術大学に送って、現地での設置を待っている。
    ・既存のカナダ、北欧、アイスランド、アラスカ、日本、インドネシア、タイ、オーストラリアなどの観測点における光学・電磁場計測器による観測、北海道陸別のSuperDARNレーダー、ノルウェーのナトリウムライダーの計測を維持・継続した。ノルウェーのナトリウムライダーはコロナ禍で停止していたが、令和4年度末に再立ち上げを行った。ロシア、フィリピンのFM-CWレーダーやロシアの光学・電磁場機器はコロナ禍やウクライナ危機のために観測が停止している。これらの観測データとGNSS衛星電波受信器網のデータのデータベース化を行った。
    ・これらの地上観測データをあらせ衛星などの衛星データやモデリングと比較した解析を実施し、得られた成果を国内外の学会・研究会で紹介・発表した。
    コロナ禍やウクライナ危機により、一部の観測が実施できていないが、既存のカナダ、北欧、アイスランド、アラスカ、日本、インドネシア、タイ、オーストラリアなどの観測点における光学・電磁場計測器による観測、北海道陸別のSuperDARNレーダー、ノルウェーのナトリウムライダーの計測を維持・継続できている。また、ノルウェーのナトリウムライダーはコロナ禍で停止していたが、令和4年度末に再立ち上げた。これらの観測データとGNSS衛星電波受信器網のデータのデータベース化を行った。また、また、小型カメラを開発し、上記のようにいくつかの海外観測点に送付を開始できている。さらにこれらの地上観測データをあらせ衛星などの衛星データやモデリングと比較した解析を実施し、得られた成果を国内外の学会・研究会で紹介・発表している。
    令和4年度には、小型カメラを中心とした観測を新たにエチオピアやエジプトで立ち上げていく。また、既存のカナダ、北欧、アイスランド、アラスカ、日本、インドネシア、タイ、オーストラリアなどの観測点における光学・電磁場計測器による観測、北海道陸別のSuperDARNレーダー、ノルウェーのナトリウムライダーの計測を維持・継続する。前年度に引き続き、これらの新しい観測データや、GNSS衛星電波受信器網のデータのデータベース化を行う。さらに、これらの地上観測データをあらせ衛星などの衛星データやモデリングと比較した解析を実施し、研究成果を上げていく。得られた成果は国内外の学会・研究会や国際誌に論文として紹介・発表し、さらに共同研究を発展させる。

  4. 複数衛星と電離圏レーダー網で挑むジオスペース磁気流体波動の新励起機構の解明

    研究課題/研究課題番号:19K03949  2019年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    堀 智昭, 西谷 望

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    担当区分:研究分担者 

    本研究では、サブストームに伴う高エネルギーイオン・電子の地球近傍への注入(インジェクション)によって、内部磁気圏に発生する超低周波(~100-101 mHz)の磁気流体波動(ULF波)の特性を調べ、インジェクションと密接に関連する波動励起機構を解明することである。SuperDARN短波レーダー網による電離圏観測と、地磁気データ、及び複数の人工衛星による内部磁気圏での直接観測とを組み合わた総合的な解析により、磁束管の両側に位置する電離圏と磁気圏の両方を同時観測することで、複数提唱されている磁束管ULF波の励起過程に関する仮説を観測に基づいて定量的に検証する。
    研究計画1) 磁束管振動・伝搬特性と外部条件依存性を調べることを目的として、引き続き中緯度~サブオーロラ帯緯度での磁束管振動の伝搬に関する解析および研究を行った。昨年度までの研究により、これらの振動が、サブストーム開始の経度付近から東西に広がっていることがわかっているが、これらの周波数特性についてさらに解析を行った。結果として、理論及び経験的なモデルに基づいてサブオーロラ帯緯度で予想される磁束管振動の周波数より、実際観測される周波数はかなり低いことがわかった。このことは、磁束管振動が従来言われている磁力線共鳴起源のものではなく、他の物理過程で生じていることを示唆している。その物理過程を明らかにすべく、さらなる解析及び研究の途上である。研究計画2)の衛星+レーダーの同時共役観測については、昨年度同定したサブオーロラ帯での大規模電場構造(SAPS: Subauroral Polarization Streams)の磁気圏-電離圏共役観測に基づいて、磁束管振動に重畳しているSAPS電場に関する解析を継続し、対応する磁気圏側の高エネルギー粒子分布が、従来の単純なモデルとは異なっている場合が多いことを見出した。また研究計画3)については、内部磁気圏をドリフトしている高エネルギー電子雲の空間発展についての結果を論文化するために、様々なタイミングでの電子雲の空間構造を詳細に分析して、より正確な時間発展を把握すべく研究を進めた。
    研究計画1)と2)については、昨年度より論文化を進めているが、残念ながら完成に至っていない。理由としては、磁束管振動の周波数特性に関する解析から、予想以上に低い周波数が結果として得られたことで、その解釈や考察のために文献や類似研究を広範に調査する必要があったためである。また研究計画 3)についても、電子雲の空間構造のより正確な把握に追加の解析が必要となり、それに昨年度に予想した以上の時間を要したために、計画に遅れが生じている。またコロナ禍が終息しつつあるとは言え、昨年度に引き続き海外出張や海外での国際学会及び研究集会への現地参加を実現させることができず、特に海外の人工衛星のデータの解釈に関して、海外の専門家と十分に議論を行う機会が得られなかった。
    研究機関をさらに1年延長することとして、この最終延長年の間に、これまで各研究で得られた結果をまとめて、学術論文という成果にすることに全力を注ぐ。またついに海外への出張が可能となったので、特に今年度は海外での研究成果発表を積極的に行い、その過程で海外の専門家との議論を行う機会を創出し、結果の論文化を推進していく予定である。

  5. 共通環境における中緯度大型短波レーダー網による広域電磁気圏環境変動過程の解明

    研究課題/研究課題番号:18KK0099  2018年10月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

    西谷 望, 堀 智昭, 新堀 淳樹, 高橋 直子

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:16510000円 ( 直接経費:12700000円 、 間接経費:3810000円 )

    日米双方の中緯度SuperDARNレーダー装置・観測データを活用し、レーダー運用及びデータ解析環境の共通化を図った上で、地球自転軸と地磁気双極子軸のずれに起因する双方のレーダー観測域の地理的相違性に注目して、以下の課題に取り組む。1) SAPSやSEDに代表される電子密度・電場変動現象の空間・時間分布および地理・地磁気軸オフセット効果の影響。2)太陽風中擾乱やサブストーム現象が地球の磁気圏電離圏電場の空間・時間変動に与える影響。3)各種磁気流体波動の特性および地理・地磁気軸オフセット効果の影響。特に1分程度の短時間で劇的に変動する現象の特性およびその発生過程を明らかにすることが本研究課題の主要な目的である。
    当該年度は大学院生を含む日本側研究者数名をアメリカ側代表研究機関に派遣し、またSuperDARN国際会議を始めとする複数の国際会議に派遣するする予定であったが、コロナ禍およびこの後のアメリカにおける物価高騰の影響により、オンラインによる研究交流・成果発表を代わりに実施した。並行して、アメリカ側研究者を1名日本に招聘し(2か月滞在)、太陽フレアによる電離圏電子密度・電場変動現象に関する共同研究を進めた。
    また、北海道陸別町に設置したSuperDARN北海道-陸別第一・第二レーダーの運用を継続して実施するとともに、SuperDARNレーダー次世代受信機の開発を進めた。さらには名古屋大学が陸別に設置した既存のレーダーをはじめとするSuperDARNデータを活用した、日米の共同研究者を共著とする主な論文として、火山噴火による電離圏擾乱に関するものが1編、太陽風擾乱によるSudden Commencement(急始型電磁気擾乱)に関するものが1編出版された。
    2022年度は前年度に引き続き、直接相手側機関を訪問しての共同研究を実施したり、国際会議において同時に参加したアメリカ側の研究者と今後の共同研究計画の進め方について議論を行うことができなかったが、することができなかったが、先方の若手研究者を1名日本に招聘したり、オンライン会議や電子メールを活用することにより、共同研究を推進することができた。実際に成果論文が出版され、オンライン国際・国内会議における発表が多くなされた。
    日本国内ではSuperDARN北海道-陸別第一・第二レーダーの運用を継続してデータを蓄積し、本格的な共同研究に備えるとともに、SuperDARNレーダー次世代受信機の開発を進めることができた。
    2020年2月末頃から続いていたCOVID-19ウィルスの影響は終息しつつあるが、2022年度はアメリカ国内における物価高騰などで海外渡航が困難な状況にあった。2023年度には状況が改善すると期待される。
    可能な手段を活用して日米間の共同研究を進める。COVID-19の影響が終息しつつあり、日本側の研究者の共同研究機関のバージニア工科大学への派遣や、国内外で行われる国際会議への参加を積極的に進めるのと並行して、電子メールやオンライン会議等を通じて共通環境の整備を推進するとともに、その基盤の上で共同研究をさらに進める。
    このように考えられる手段を活用して共通のレーダー運用・データ解析環境をより一層整備した上で、共同研究を進めていく。
    一方で、日本国内でのSuperDARN観測を継続するとともに、SuperDARNレーダー次世代受信機の開発を進め、できるだけ早い時期(順調に行けば今年度)の本運用を目指す。アメリカ側の同様の機器の開発・運用状況について先方と密に連絡を取り合うことで能率的な情報交換を行っていく。

  6. 地上多点ネットワーク観測による内部磁気圏の粒子・波動の変動メカニズムの研究

    研究課題/研究課題番号:16H06286  2016年4月 - 2021年3月

    科学研究費助成事業  特別推進研究

    塩川 和夫, 西谷 望, 関 華奈子, 大山 伸一郎, 大塚 雄一, 田中 良昌, 尾崎 光紀, 能勢 正仁, 片岡 龍峰, 三好 由純

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    担当区分:研究分担者 

    ・コロナウイルス拡大等に伴う様々な研究上の制約のため、令和2年度の研究経費を令和4年度まで繰り越した。本事業で各観測点に設置され自動観測を継続している電波アンテナ、誘導磁力計、高感度全天カメラ、リオメータ、EMCCDカメラや、平成28年12月に打ち上げられたあらせ衛星、本事業で開発されているモデリングなどを通じ、令和2-4年度には98件の査読付き論文が国際学術誌に出版された。代表的な成果は以下が挙げられる。
    ・カナダのNain観測点とあらせ衛星の同時観測から、ディスクリートオーロラとディフューズオーロラという2種類に代表的なオーロラの源である磁気圏のプラズマの特性を明らかにすると共に、ディスクリートオーロラを作る沿磁力線電子加速域が、あらせ衛星の高度である30000km以上にまで拡がっていることを、内部磁気圏で初めて明らかにした。
    ・オーロラ帯よりも低緯度側で発生し、日本で見られる赤い低緯度オーロラの原因の1つにもなっているStable Auroral Redアークという赤いオーロラを地上とあらせ衛星や米国RBSP衛星で同時に観測し、このオーロラが磁気圏の熱いプラズマと、電離圏から上昇してきた冷たいプラズマの間のクーロン衝突で発生していることを、世界で初めて観測から定量的に明らかにした。
    ・経度方向に地球を一周するように配置された誘導磁力計の1年間の観測データの統計解析から、放射線帯電子の消失に寄与するPc1地磁気脈動(電磁イオンサイクロトロン波動)の経度方向の空間拡がりの大きさを世界で初めて定量的に明らかにした。
    ・電離圏の代表的な擾乱現象の一つである中規模伝搬性電離圏擾乱(MSTID)の上空をあらせ衛星が通過した貴重な観測例を複数例見出し、強い振幅を持つMSTIDに伴う電場・電子密度変動が、地磁気変動が静穏な時には内部磁気圏にまで伝わっていることを、世界で初めて明らかにした。
    令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
    令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  7. 電離圏短波レーダーによるPc 1帯電離圏MHD波動観測のための手法開発と実証

    研究課題/研究課題番号:15K13573  2015年4月 - 2018年3月

    堀 智昭

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    担当区分:連携研究者 

    SuperDARNと呼ばれる、短波帯の電波を用いた大型電離圏観測レーダー向けに、0.1秒オーダーの時間分解能で電離圏プラズマの移動速度を計測する新しい計測・データ処理手法を開発し、その手法を用いることで、地球周辺の宇宙空間から電離圏に侵入して電離圏内を伝搬する磁気流体波の時空間特性を観測的に明らかにすることを目指して、本研究は実施された。結果として、特定の条件下であれば0.1~0.5秒の時間分解能でプラズマ速度を導出可能な手法を開発することができた。しかしながら、実際の自然の磁気流体波の波形を観測的に同定するには至らなかった。

  8. 新しいイメージング化SuperDARNによる電離圏及び中性風の高精度観測

    研究課題/研究課題番号:25287129  2013年4月 - 2019年3月

    行松 彰

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    担当区分:その他 

    中性風観測の高度化に関して干渉計の高精度校正を初めて実現し高精度中性風観測の基礎を築くことに貢献でき、且つ、全レーダーへの適用により広域高精度中性風観測網実現への端緒を得ることができた。また、中性風やPMSEを含めた近距離エコーの高精度観測・解析に道を開けた。また、地磁気脈動FLRを用いた磁気圏領域同定に向けた自動化が完成に近づくと共に、新たな脈動現象の発見、オメガバンドやPMAAオーロラの動態についての発見、雑音データからの新しい知見を得、論文投稿ないし出版した。当初目標のイメージング機能導入はやむを得ない事情で至れなかったが、新しい観測手法や校正手法の開発で新たな知見を得ることができた。
    本課題の研究成果は、SuperDARNレーダーを用いた中性風観測の高精度化による、地球規模の超高層大気(特に中間圏界面領域)の中性風分布を取得する為の重要な技術的基礎を得ることで、超高層大気の大気上下結合研究の発展に寄与した。また、地磁気脈動を用いた電離圏高度での磁気圏領域同定に近づけたことは、地上観測網からの地球近傍宇宙空間の研究の新たな可能性を示すことで、宇宙天気研究への発展に寄与した。また、オーロラや高エネルギー粒子降下に関する知見を得たことは、大きな宇宙天気の乱れに対する地球大気の応答を知る重要な手がかりを得たことを意味し、宇宙天気研究への新たな発展に資するものである。

  9. 日本北方・シベリア域における電離圏擾乱研究手法の開発

    2012年4月 - 2014年3月

    科学研究費補助金  二国間交流事業共同研究(ロシアとの共同研究)

    西谷 望

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    担当区分:研究代表者 

    本研究計画においては、世界的な短波レーダーのネットワークであるSuperDARNを始めとして、GPS受信機網、大気光イメージャのネットワークのデータを活用し、日本近辺の電離圏の研究で継続して成果を出している日本の研究グループと、シベリア域に観測ネットワークを所有し成果を出し続けており、さらに新たにSuperDARNのレーダーをシベリア域に建設中(一部稼働中)であるロシアの研究グループが協力し、電離圏擾乱の広域観測体制を確立し、その元でSuperDARN を始めとする電離圏観測装置(平成24年度に稼働を開始したものを含む)を使用して共同観測を進め、平成24年度に構築された共同研究体制に基づき様々な要因による電離圏変動のメカニズムを探求することを通じ、地球規模での超高層大気におけるエネルギー輸送・擾乱伝搬過程の解明を進めることを目的とする。

  10. 大型短波レーダーによる中・高緯度電離圏プラズマー超高層大気相互作用の研究

    2007年

    科学研究費補助金  基盤研究(B)(一般),課題番号:19340141

    西谷 望

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    担当区分:研究代表者 

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担当経験のある科目 (本学以外) 1

  1. 電磁圏物理学特論

    2009年4月 - 2010年3月 東北大学)