電磁圏物理学 / Ionospheric and Magnetospheric Physics

後期 月曜日 ４講時. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor : 加藤 雄人. 学期/Semester: 後期. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SAG-EPP375J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.

主要授業科目/Essential Subjects

○

所属講座等

地球物理学専攻 太陽惑星空間物理学講座 宇宙地球電磁気学分野

授業題目

電磁圏物理学

Course Title

Ionospheric and Magnetospheric Physics

授業の目的と概要

ジオスペース（高度100kmから上の電離圏、その外側のプラズマ圏・放射線帯・磁気圏など）を対象として、各領域の特徴と、そこで生起する諸現象について、原因となる太陽活動との関連に留意しながら、背景に働く基礎物理について講義する．

Purpose/Abstract

This lecture introduces the structure and variation of geospace (ionosphere, plasmasphere, radiation belt, and magnetosphere) and phenomena occurring in geospace, with discussions on basic physics and its relationship with solar activity.

学習の到達目標

ジオスペースで生起する諸現象（各領域の構造とその変動およびエネルギー蓄積・解放過程）を、電磁気学、プラズマ物理学、磁気流体力学を基礎として理解し、説明できる．

Goal

This lecture aims to understand and explain the phenomena occurring in the geospace (structure and variation, energy storage and release processes) based on electromagnetics, plasma physics, and magnetohydrodynamics.

授業内容・方法と進度予定

授業方法は講義による．進度予定は以下の通り．
１． 太陽面・惑星間空間の現象と変動
２． 磁気圏の構造と変動
３． 磁気圏サブストーム・オーロラ現象
４． 磁気嵐の発生と発達・放射線帯の変動
５． プラズマ圏の形成と変動
６． 磁気流体波・プラズマ波動
７． 電離圏の形成と変動
８． 惑星の電磁気圏
９． 電磁気圏の探査

Contentsandprogressscheduleofthe class

1. Phenomena and variation of the Sun and interplanetary space
2. Structure and variation of the magnetosphere
3. Magnetospheric substorm, and auroral phenomena
4. Evolution of geomagnetic storm and radiation belt
5. Structure and variation of the plasmasphere
6. MHD waves and plasma waves
7. Structure and variation of the ionosphere
8. Magnetosphere and ionosphere of the planets
9. Exploration of the magnetosphere and ionosphere

成績評価方法

出席 30%，レポート/試験 70%

Grading

Attendance 30%, and report/examination 70%.

教科書および参考書

恩藤, 丸橋, 宇宙環境科学, オーム社
柴田, 上出, 総説宇宙天気, 京大学術出版会
小野, 三好, 太陽地球圏, 共立出版
Kivelson, M. G., and C. T. Russell, Introduction to space physics, Cambridge, Univ. Press
W. Baumjohann and R.A. Treumann, Basic Space Plasma Physics

Books required/referenced

Kivelson, M. G., and C. T. Russell, Introduction to space physics, Cambridge, Univ. Press
W. Baumjohann and R.A. Treumann, Basic Space Plasma Physics

授業時間外学習

授業の復習とレポートを課す．

Preparation and review

Review and reports are required.

その他

・電磁圏物理学演習の履修を勧める．
担当教員連絡先　（オフィスアワー：9～17時）
電子メール yuto.katoh@tohoku.ac.jp

Remarks

Office hours are from 9:00 to 17:00.
Email address: yuto.katoh@tohoku.ac.jp