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名古屋大学宇宙地球環境研究所

Institute for Space–Earth Environmental Research, Nagoya University
  • 第1部会
  • 共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要


所長
草野 完也
Kusano, Kanya
キーワード
太陽地球系科学、宇宙線、太陽、太陽風、電磁気圏、超高層大気、気象学、海洋学、水循環、地球表層、鉱物学、考古学、年代測定
住所
〒464-8601
愛知県名古屋市千種区不老町
太陽と地球、その間の宇宙空間の構造とダイナミックな変動を研究する

本研究所は、学内で3つの組織(太陽地球環境研究所、地球水循環研究センター、年代測定総合研究センター)が統合して、201510月に創設された宇宙科学と地球科学を結び付ける全国でただ一つの共同利用・共同研究拠点です。われわれは、地球・太陽・宇宙を一体化したシステムとしてとらえ、そこに生起する多様な現象のメカニズムや相互関係の解明を通して、地球環境問題の解決と宇宙に広がる人類社会の発展に貢献することをミッションに掲げ、室内実験や地上/海洋/人工衛星観測、さらに、これらのデータと理論/モデリング手法を組み合わせることにより、研究を展開しています。7の研究部(総合解析、宇宙線、太陽圏、電磁気圏、気象大気、陸域海洋圏生態、年代測定)からなる基盤研究部門と、国際連携研究センター、統合データサイエンスセンター、飛翔体観測推進センターで構成される体制のもと、全国に附属観測所を配備し、世界の研究機関と学術協定を結んで、拠点活動を展開しています。

平成28年度の研究活動内容及び成果


完新世中期に宇宙線大増加の痕跡を発見-太陽活動の異常を示唆-

当研究所の三宅 芙沙(みやけ ふさ)特任助教、増田 公明(ますだ きみあき)准教授および中村 俊夫(なかむら としお)名誉教授の研究グループは、アリゾナ大学、スイス連邦工科大学チューリッヒ校との共同研究により、紀元前5480年頃の地球上において放射性炭素(炭素14)濃度が急増していることを発見しました。
過去の宇宙線強度や太陽活動は、樹木年輪に含まれる炭素14濃度を用いて調べられますが、完新世(約1万年前から現在)においては、10年分解能以下の細かい変動についてほとんど調べられていませんでした。今回米国産の樹木サンプルを用いて紀元前5480年付近の炭素14濃度を詳細に調査したところ、完新世最大クラスの炭素14濃度増加を検出しました。太陽黒点がほとんど消失したとされるマウンダー極小期のような太陽活動極小期にも、炭素14濃度の大幅な増加が見られます。しかし、今回見つかったイベントの原因は、通常の太陽活動極小期よりもさらに太陽活動が弱まっていた状態であったか、あるいは大規模な太陽面爆発が数年にわたって発生した状態と考えられます。いずれにおいても、完新世中期における太陽活動の異常が示唆されます。

【論文】
<論文タイトル>
A large 14C excursion in 5480 BC indicates an abnormal sun in the Mid Holocene
<著者名>
Fusa Miyake, A.J. Timothy Jull, Irina P. Panyushkina, Lukas Wacker, Matthew Salzer, Christopher H. Baisan, Todd Lange, Richard Cruz, Kimiaki Masuda, and Toshio Nakamura
<雑誌名>
Proceedings of the National Academy of Sciences
<URL>
http://www.pnas.org/content/early/2017/01/17/1613144114

測定に使用した米国産木材サンプル(Bristlecone pine)

測定に使用した米国産木材サンプル(Bristlecone pine)

今回見つかった紀元前5480年イベントと西暦775年宇宙線イベントとの比較。 紀元前5480年イベントの放射性炭素濃度の増加は、完新世最大クラスである。

今回見つかった紀元前5480年イベントと西暦775年宇宙線イベントとの比較。
紀元前5480年イベントの放射性炭素濃度の増加は、完新世最大クラスである。

社会との連携


超小型衛星から大気微粒子・雷など幅広い分野で産学連携研究を進めています

宇宙地球環境研究所では、幅広い研究分野の利点を活かし、様々な産学連携を推進しています。特に、本研究所は名古屋大学、大同大学及び中部地方の航空宇宙産業中小企業連合体(MASTT)による超小型衛星の開発で中心的役割を果たし、平成2611月にその1号機であるChubuSat-1(金シャチ1号)、平成282月に2号機であるChubuSat-2の打ち上げを成功させました。これは民間企業による宇宙開発参入を促進し、民需の拡大による宇宙利用の拡大に貢献するものです。また、パナソニック株式会社との共同研究により、大気中の微粒子(PM2.5)の高精度小型計測装置の開発に成功しています。この成果は、同社の空気清浄機へ組み込まれて販売されているとともに、本研究所の環境計測器として国内外の多地点でのPM2.5の測定を可能にしています。さらに、当研究所で開発した雲解像モデルを用いた損保企業との共同研究によって、温暖化に伴う台風や大雨の将来変化予測を行なうとともに、電力会社と共同で雷の特性解析などを進め、雷の被害軽減に資する研究を実施しています。さらに民間気象会社に雲解像モデルを提供し、気象予測や雷予測の研究も開始しました。

北海道から鹿児島まで、全国の自治体との社会連携事業を推進しています

宇宙地球環境研究所は、北海道から鹿児島まで全国に観測所・観測施設を有していますが、このネットワークを利用し、地域の科学文化振興を目的として、観測所・観測施設が所在する自治体との社会連携事業を毎年実施しています。平成28年度は、陸別観測所のある北海道陸別町では、例年どおり小中学校における出前授業を実施するとともに、陸別宇宙地球科学館「銀河の森天文台」と協力して「驚き!おもしろ科学実験2016」を1112日に開催しました。長野県上松町では、木曽観測施設の一般公開を東京大学木曽天文台と共催し、惑星間空間シンチレーション(IPS)観測装置の公開を行いました。また、愛知県豊川市では、太陽風観測装置の見学会を、鹿児島観測所のある鹿児島県垂水市では、「青少年のための科学の祭典in 垂水2016」での実験展示をそれぞれ行いました。さらに、名古屋市では、研究所一般公開、公開講演会、研究室公開などを例年積極的に実施しています。

名古屋大学で開催したひので衛星10周年記念講演会「太陽観測から宇宙と地球を探る」

名古屋大学で開催したひので衛星10周年記念講演会「太陽観測から宇宙と地球を探る」

陸別小学校における出前授業

陸別小学校における出前授業

木曽観測施設の一般公開

木曽観測施設の一般公開

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