1. 研究室ホームページ
    http://swdcdb.kugi.kyoto-u.ac.jp
    http://www-step.kugi.kyoto-u.ac.jp

  2. 研究組織
    研究分担者氏名 荒木　徹　
    所属機関・部局・職 京都大学大学院・理学研究科地球物理学教室・教授
    現在の専門 太陽地球系物理学
    学位 理学博士
    所属＆アドレス： 〒606-8502 京都市左京区北白川追分町
    京都大学大学院理学研究科地球物理学教室
    電話番号 075-753-3951
    FAX番号 075-722-7884
    Email： araki@kugi.kyoto-u.ac.jp
    Cc Email list: Shinobu Machida, Toshihiko Iyemori, Akinori Saito

    研究協力者氏名 町田　忍　
    所属機関・部局・職 京都大学大学院・理学研究科地球物理学教室・助教授
    現在の専門 磁気圏物理学
    学位 理学博士
    所属＆アドレス： 〒606-8502 京都市左京区北白川追分町
    京都大学大学院理学研究科地球物理学教室
    電話番号 075-753-3952
    FAX番号 075-722-7884
    Email： machida@kugi.kyoto-u.ac.jp

    研究協力者氏名 斉藤昭則　
    所属機関・部局・職 京都大学大学院・理学研究科地球物理学教室・助手
    現在の専門 電離圏物理学
    学位 理学博士
    所属＆アドレス： 〒606-8502 京都市左京区北白川追分町
    京都大学大学院理学研究科地球物理学教室
    電話番号 075-753-3954
    FAX番号 075-722-7884
    Email： saitoua@kugi.kyoto-u.ac.jp

    研究協力者氏名 家森　俊彦　
    所属機関・部局・職 京都大学大学院・理学研究科地球物理学教室・助教授
    現在の専門 地球磁気学
    学位 理学博士
    所属＆アドレス： 〒606-8502 京都市左京区北白川追分町
    京都大学大学院理学研究科地磁気世界資料解析センター
    電話番号 075-753-3949
    FAX番号 075-722-7884
    Email： iyemori@kugi.kyoto-u.ac.jp

    研究協力者氏名 亀井豊永
    所属機関・部局・職 京都大学大学院・理学研究科地球物理学教室・助手
    現在の専門 地球磁気学
    学位 理学博士
    所属＆アドレス： 〒606-8502 京都市左京区北白川追分町
    京都大学大学院理学研究科地磁気世界資料解析センター
    電話番号 075-753-3937
    FAX番号 075-722-7884
    Email： toyo@kugi.kyoto-u.ac.jp

    研究協力者氏名 竹田雅彦
    所属機関・部局・職 京都大学大学院理学研究科地磁気世界資料解析センター・助手
    現在の専門 地球磁気学
    学位 理学博士
    所属＆アドレス： 〒606-8502 京都市左京区北白川追分町
    京都大学大学院理学研究科地磁気世界資料解析センター
    電話番号 075-753-3947
    FAX番号 075-722-7884
    Email： takeda@kugi.kyoto-u.ac.jp

    研究協力者氏名 上野玄太
    所属機関・部局・職 京都大学大学院理学研究科地球物理学教室・博士２年
    現在の専門 磁気圏物理学
    学位 理学博士
    所属＆アドレス： 〒606-8502 京都市左京区北白川追分町
    京都大学大学院理学研究科地磁気世界資料解析センター
    電話番号 075-753-3958
    FAX番号 075-722-7884
    Email： genta@kugi.kyoto-u.ac.jp

  3. 研究課題：太陽地球系物理学現象の自動抽出と解析

  4. 研究目的
    　太陽地球系物理学では，電離層・磁気圏・惑星間空間・太陽大気に関する 各種データが，人工飛翔体による直接観測と地上からの間接観測により 数十年にわたって蓄積されており，研究者は, 時間と空間の関数として与 えられるこれらのデータから，特定の現象や構造を抽出して解析してきた． 最近では,　1998年に始まった宇宙ステーション建設に象徴されるよう に宇宙空間の実用化が進み，通信回線や人工衛星中継で送られたデータを 即時解析して地球周辺空間の現況を速報し，衛星の運用や人間の宇宙活動 に役立てることも必要になってきた.　 本研究課題は,　太陽地球系物理学の時系列データから特定の変化を計算 機に自動判断させるアルゴリズムを開発し,　これを，データベースの構築 と長期蓄積データ／リアルタイムデータからの特定現象の識別・抽出に応用 して，多くの現象の統計的解析や突発的現象の速報に役立てる事を目的と する.　

  5. 研究計画
    a. GPS衛星大量データの処理・解析
    国内約1000点のGPS受信機から毎日、準リアルタイムで取得されるデータ を用いて日本上空高度300kmのプラズマ密度の分布を推定する。この、他の 観測手法では得られない高い分解能の連続観測データによって、電離圏現象 の物理特性とその統計的性質の解明を行なう。データ量が大規模（1.5GB/day） であるので、処理の高速化と物理的要素の適切な抽出が必要である。
    b.　複数の極値を持つ荷電粒子速度分布関数の決定
    　磁気圏や惑星間空間での飛翔体観測から得られた荷電粒子速度データから、 複数の極値を持つ３次元速度分布関数を決める方法をEM(Expectation Maximization)アルゴリズムを適用して開発する。これにより、３次元的速度 空間に同時に存在する複数のイオン成分について、独立に密度、流速、温度 を求めることが可能になる。
    c.　時間重畳法を用いたサブストームの研究
    　磁気圏尾部で人工衛星により観測されたサブストーム（磁気圏磁場の再結 合過程により爆発的に生じるプラズマ加速現象）のデータを、多数のサブス トームについて、その発展段階に応じて重ね合わせることにより、この現象 が、どの物理量にどの様に現れるかを解析する。 　サブストームの物理過程を理解することによって、その集合体である磁気 嵐の物理機構を解明し、それを発展させて、ストーム発生の予測、すなわち 宇宙天気予報の精度向上に役立てる。
    d. ウエーブレット／ニューラルネットワークの応用
    　ウエーブレットおよびニューラルネットワークを用いた自動検出によりサ ブストームの発生リストを作り、磁気圏衛星観測データを分類・データベー ス化し、新しい特性・現象の発見と磁気圏現象の定量的モデル化をめざす。 　また、上記発生リストと高時間分解能地磁気観測データおよび太陽地球系 物理学現象の知識を応用して、地殻電気伝導度時間変化の精密推定方法を 確立し、地震現象等との関連を調べる。
    e.　 オーロラ画像／レーダーデータ／地磁気データの処理と相関解析
    　オーロラ画像データ、レーダーおよび地磁気データを処理・定量化し、 広域２次元空間内での相互の関連を調べ、新しい知識の発見をめざす。

  6. 発見科学に関する研究成果
    Machida, S., Y. Miyashita, A. Ieda, A. Nishida, T. Mukai, Y. Saito, and S. Kokubun, Geotail observations of flow velocity and north-south magnetic field variations in the near and middistant tail associated with substorm onsets, Geophys. Res. Lett., 26, 635-638, 1999.

    　 Miyashita, Y., S. Machida, A. Nishida, T. Mukai, Y. Saito, and S. Kokubun, Geotail observations of total pressure and electric field variations in the near and middistant tail associated with substorm onsets, Geophys. Res. Lett., 26, 639-642, 1999.

    Nose, M., T.Iyemori, M.Takeda, Automated detection of Pi2 pulsations using wavelet analysis: 1. Method and an application for substorm monitoring, Earth Planets Space, 50, 773-783, 1998.

    Nose, M., Automated detection of Pi2 pulsations using wavelet analysis: 2. An application for pulsation study, Earth Planets Space, 51, 23-32, 1999.

    Saito, A., S. Fukao, and S. Miyazaki, High resolution mapping of TEC perturbations with the GSI GPS network over Japan, Geophys. Res. Lett., 25, 3079-3082, 1998.

    Wada, T., T. Iyemori and M. Nose, Automated detection of substorm onsets by several independent methods and a comparison of their results, "Substroms-4", Procedings of 4th International Substorm Conference, March 1998, Lake Hamana(Astrophysics and Space Science Library, Vol. 238), 379-382, 1998.