北海道・信楽で観測された低緯度オーロラ （２００１年３月３１日）
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平成１３年３月３１日午後１９時００分から翌４月１日午前０４時００分 （日本時間）にかけて、北海道にある名古屋大学太陽地球環境研究所の 母子里観測所および陸別総合観測室で、強い磁気嵐に伴って現れた赤い低緯度 オーロラを観測した。このオーロラはこの日の朝９時過ぎから始まった 非常に大きな磁気嵐の主相から回復相にかけて発生している。このオーロラの最大の 明るさは、母子里観測所において、観測終了直前に観測された約６ｋＲ （キロレイリー、明るさの単位、観測波長は酸素原子の発光輝線である ６３０ｎｍ）であった。この明るさは、２０００年４月７日に陸別で観測 された４．２ｋＲを超え、今回の太陽極大期で、北海道で観測されたオーロラ としては最大の明るさである。目の良い人が注意してみていれば、 明け方に北の空がぼんやり赤くなっていたことが見えたかもしれない。 波長６３０ｎｍの酸素原子の赤い光のみが発光し、同じ酸素原子の ５５７．７ｎｍがほとんど増光していないことは、これまで北海道で 観測されたオーロラと共通している。 さらに、同日、滋賀県信楽町にある京都大学宙空電波科学研究センターの 信楽ＭＵ観測所においても、名古屋大学太陽地球環境研究所の全天カメラに よって、このオーロラがとらえられている。この時の信楽は快晴で、 観測を開始した４月１日午前０時３０分から観測を終了した午前４時３０分まで、 北の空に波長６３０ｎｍの赤いオーロラが見えていた。最大の明るさは ２．１ｋＲで、肉眼では見えていない。この観測は、これまで日本で 科学機器を用いて観測されたオーロラの、もっとも南の記録である。 母子里観測所における観測は、固定型フォトメータ、磁力計で行われた。 また、陸別総合観測室では、固定型フォトメータ、掃天フォトメータ、 全天カメラ（魚眼レンズ付き）、磁力計、を用いて観測が行われた。 信楽観測点では全天カメラ、ファブリ・ペロー分光計、掃天フォトメータ、 分光温度計で観測が行われている。 以下にその図を示す。夜半頃まで空に月があったため、掃天フォトメータ、 全天カメラの観測は夜半過ぎから行われている。一方、北の空のみを見ている 固定型フォトメータは、一晩中観測を行っており、オーロラの時間変化を 追うことに成功している。母子里、陸別の空は曇りで、各機器は雲を 通してオーロラの明るさの変化を見ている。上にあるように、 北海道陸別町銀河の森天文台では写真撮影にも成功した。 母子里観測所：北海道雨龍郡幌加内町字母子里北西３ (44.4N 142.3E) 陸別総合観測室：北海道足寄郡陸別町字遠別 (43.5N, 143.8E) 信楽ＭＵ観測所：滋賀県甲賀郡信楽町神山（34.8N, 136.1E）
1. Photometer and Magnetic Field Plot at Moshiri ３月３１日ー４月１日に母子里で観測された磁場変化（時刻はＵＴ）と、 北の方向地平線から２０度を見ているフォトメータのデータ。 磁気嵐にともなって磁場が大きく変動している。６３０ｎｍの赤い光は、 観測開始の１０：００ＵＴ（１９：００ＪＳＴ）からすでに約３ｋＲと 通常時よりはるかに高く、この時点ですでにオーロラが出ていることが わかる。その後、いったん暗くなるが、夜中過ぎの１６：００ＵＴ （４月１日０１：００ＪＳＴ）頃から急に明るくなり、観測終了時の １９：００ＵＴ（０４：００ＪＳＴ）には、６ｋＲにまで達し、 今回の太陽活動極大期でもっとも明るいレベルまで達している。 データに１時間ごとに入っている縦の線は、機器の校正のための ランプの光である。 下の図に示した磁場変動は、磁気嵐の主相から回復相にかけて、このオーロラ が出現していることを示している。ただし、機器の関係で０４：００ＵＴ 以前のデータが無いことと、０６：００ＵＴ及び０７：００ＵＴに データの飛びがあるので、次の、陸別の磁場データを参照されたい。2. Photometer and Magnetic Field Plot at Rikubetsu ３月３１日ー４月１日に陸別で観測された磁場変化（時刻はＵＴ）と、 北の方向地平線から２０度を見ているフォトメータのデータ。 ６３０ｎｍの赤い光は、母子里と同様に、観測開始の１０：００ＵＴ （１９：００ＪＳＴ）からすでに約３ｋＲになっている。その後、 １１：００−１２００ＵＴ（２０：００−２１：００ＪＳＴ）には ４ｋＲ近くまで増光する。観測終了時に若干の増光が見られるが、 １．４ｋＲ程度である。母子里観測所と若干違うのは、見ている位置 が違うこと、陸別が曇りであったこと、などのためと思われる。 データに１時間ごとに入っている縦の線は、機器の校正のための ランプの光である。 下の図に示した磁場変動は、磁気嵐の主相から回復相にかけて、このオーロラ が出現していることを示している。磁気嵐の主相におけるＨ成分 （北向き成分）の現象は５００ｎＴ以上あり、この磁気嵐が非常に 大きなものであったことがわかる。3. Scanning Photometer Plot at Rikubetsu 陸別の掃天フォトメータのデータ。観測開始（００：４０ＪＳＴ）から 徐々に北の方向で波長６３０ｎｍの光の明るさが増している。 北の地平線近く（scan=-74.88度)より、一つ上のデータ（scan=-37.44度)が 明るいのは、雲による遮蔽の効果と思われる。4. All-Sky Images in False-Color at Rikubetsu 陸別で、波長６３０ｎｍの発光を全天カメラでとらえた画像。 光の強さを疑似カラー表示で表す。 魚眼レンズの像なので、上が北。左が東。右が西、下が南。画面の中心が天頂。 北の方角（画面の上）にオーロラに伴う増光が見え、明け方に向けてだんだん 明るくなる。雲を通して観測しているので、全体がぼやけている。 露出は２分４５秒。画面の上に出ている時刻はＵＴ（グリニッジ 標準時）なので、日本時間に直すには９時間加える。5. Animation of All-Sky Images in Realistic Color at Rikubetsu 波長６３０ｎｍの発光を全天カメラでとらえた動画像。光の強さを赤い色の強さで表す。 魚眼レンズの像で、上が北。左が東。右が西、下が南。画面の中心が天頂。 北の方角（画面の上）にオーロラに伴う増光が見え、明け方に向けてだんだん 明るくなるのがわかる。雲を通して観測しているので、全体がぼやけており、 光の動きはほとんど雲の動きを見ていると思われる。 露出は２分４５秒。画面の上に出ている時刻はＵＴ（グリニッジ 標準時）なので、日本時間に直すには９時間加える。6. All-Sky Images in False-Color at Shigaraki 信楽で、波長６３０ｎｍの発光を全天カメラでとらえた画像。 光の強さを疑似カラー表示で表す。 魚眼レンズの像なので、上が北。左が東。右が西、下が南。画面の中心が天頂。 北の方角（画面の上の端）にオーロラに伴う増光が見え、明け方に向けてだんだん 明るくなる。１７−１８ＵＴ頃に画面全体が明るくなるのは、伝搬性電離圏擾乱 (Traveling Ionospheric Distrubances, TID）と呼ばれる現象によるもの と考えられ、オーロラに伴って発生した電離層の乱れが南に向かって 伝搬していることを示していて、非常に興味深い。 露出は２分４５秒。画面の上に出ている時刻はＵＴ（グリニッジ 標準時）なので、日本時間に直すには９時間加える。7. Animation of All-Sky Images in Realistic Color at Shigaraki 信楽で、波長６３０ｎｍの発光を全天カメラでとらえた動画像。 光の強さを赤い色の強さで表す。 魚眼レンズの像で、上が北。左が東。右が西、下が南。画面の中心が天頂。 北の方角（画面の上の端）にオーロラに伴う増光が見え、明け方に向けてだんだん 明るくなるのがわかる。 露出は２分４５秒。画面の上に出ている時刻はＵＴ（グリニッジ 標準時）なので、日本時間に直すには９時間加える。Special thanks to: 陸別町銀河の森天文台 瀬良正幸様、池神優司様、池神ヨシ子様（母子里観測所） 花野和生様（名古屋大学太陽地球環境研究所・陸別総合観測室） 京都大学宙空電波科学研究センター
北海道で観測されたオーロラ（２０００年４月以降）
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