研究所・研究センター一覧

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
町田 忍
Machida, Shinobu
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、2015年10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27年度の研究活動内容及び成果


瞬くオーロラの謎:小型高機能科学衛星「れいめい」の観測とコンピュータシミュレーションによって、脈動するオーロラの仕組みを実証

オーロラには、様々な形態のものがあり、そのなかでも脈動オーロラと呼ばれるオーロラは、ぼんやりとした形状で、数秒間ごとに点滅するという不思議な性質があります(主脈動)。また、主脈動が光っている間には、1秒間に数回の速さで瞬く(明るさが変化する)ことも知られています(内部変調)。 どのようなメカニズムで脈動オーロラの明滅や瞬きが起こるのか、いろいろな説が提唱されていましたが、いずれも主脈動と内部変調を統一的に説明することができませんでした。

本研究所の三好由純准教授らのグループは、脈動オーロラの明滅と瞬きが、「コーラス」と呼ばれる宇宙空間で自然に発生している電波と電子との相互作用によって引き起こされていることを初めて明らかにしました。研究グループはJAXAの小型高性能科学衛星「れいめい」によって取得されたデータを詳細に分析するとともに、コーラスと電子の相互作用に関するコンピュータシミュレーションを行い、コーラスがオーロラを引き起こす電子を変調させることで、脈動オーロラの点滅や瞬きを作りだしていることを実証しました。

Fig50_01

図1:「れいめい」による観測の模式図。高度620kmから、高度100km付近で光っているオーロラを連続観測するとともに、そのオーロラを光らせている電子を40ミリ秒ごとに観測する。

Fig50_02

図2:「れいめい」が観測した明滅オーロラを起こす電子の分布と、コンピュータシミュレーションの結果。観測された脈動オーロラ電子の分布を、コンピュータシミュレーションで再現しました。

社会との連携


小型で精度の高い大気中の微粒子(PM2.5)計測器の開発と実用化

本研究所の松見豊教授の研究グループは大手家電企業との共同研究により、大気中の微粒子(PM2.5)の小型で精度の高い小型計測装置の開発に成功しました。

中国での高濃度な微粒子PM2.5の発生が話題となっていますが、PM2.5は肺の奥深くまで入りやすく、喘息や気管支炎などの呼吸器系疾患への影響のほか、肺がんのリスクの上昇や循環器系への影響も懸念されています。

本共同研究によって、光散乱法に基づく手のひらに載るようなコンパクトでローコストなPM2.5計測装置が開発されました。この装置では2.5μm以下の粒子の質量濃度を判定する独自の「粒径判別アルゴリズム」を採用することで高精度の判定を実現しました。空気清浄機への組み込みや、身近な多地点での観測により、PM2.5に対するきめ細かな対応が可能で成果に期待が寄せられています。

Fig50_03

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