国立研究開発法人 情報通信研究機構　電磁波研究所　宇宙環境研究室

電離圏は宇宙天気の中ではもっとも人間の生活圏に近い領域であり、そこで起こる不規則な変動や急激な擾乱は、GPSなど衛星測位の利用や放送・通信衛星などの電波伝搬に重大な障害を起こします。
　電離圏プロジェクトでは、イオノゾンデやGPS受信信号から得られる全電子数マップを用い、国内の電離圏状態をモニターしています。また、プラズマバブルと呼ばれる赤道域で発生して日本の緯度まで発達してくる現象について、その発生や伝搬状況の把握に向け、東南アジア地域に各現地の機関と協力しながら観測機器を展開しています。このような電離圏現象の変動は、太陽や太陽風の状態だけでなく、地球の地表付近の気象状態とも深く関わっていることが近年明らかにされつつあり、当プロジェクトでは電離圏現象の予測に向けて大気圏と電離圏領域をつなげたシミュレーションモデルの開発にも取り組んでいます。

磁気圏は地球の持つ磁場と太陽風との相互作用によって生じる地球周辺の宇宙空間です。磁気圏内の宇宙環境は太陽風の影響で大きく変動し、高エネルギーの粒子が生成されたり、オーロラを発生させる強い電流が流れたりします。これらは、時に磁気圏内を飛翔する人工衛星に障害をもたらしたり、地上に誘導電流を流して、送電線網に影響を与えたりします。磁気圏プロジェクトでは、地磁気や磁気圏のプラズマの流れ、高エネルギー粒子の状態を国内外の研究機関と協力しながら観測し、磁気圏内の宇宙環境の現況把握と推移予測、及びこれらの観測データを用いた予測モデルの研究開発を行っています。また、磁気圏全体の宇宙環境変動を数値的に再現するために、グローバルMHDシミュレーション技術を用いた数値予測モデルの研究開発にも取り組んでいます。

太陽プロジェクトの目指すところ、それは宇宙天気予報のリードタイムを伸ばすことです。宇宙天気変動の源は、太陽及びそこから吹き出す太陽風ですので、太陽・太陽風の予測が出来ない限り、せいぜい１時間先までの予測しかできません。この１時間先予測を、１日先予測さらには１週間先予測に伸ばしていくためには、太陽・太陽風の変動を予測することが必須です。このため太陽プロジェクトでは、太陽風変動を予測する数値シミュレーションの開発を軸に、太陽風観測衛星データを受信するシステムの開発、太陽フレアを観測する電波望遠鏡の開発を行っています。さらに非常に難しい課題ではありますが、太陽フレア予測や太陽放射線予測など、宇宙天気予報にとっての本質的な課題にも取り組み始めています。