北海道で観測された低緯度オーロラ （２００２年４月１８日）
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平成１４年４月１８日午前０−３時頃（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陸別総合観測室で、 発達中の磁気嵐において低緯度オーロラを観測した。 このオーロラは前日の午後８時６分（日本時間）から始まった 磁気嵐の主相において発生している。このオーロラの最大の明るさは 約７００Ｒ（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。 肉眼ではおそらく見えない程度の明るさであろう。全天カメラの画像では、 明け方の薄明光（北東）や陸別の街明かり（北西）と区別が付きにくいが、 フォトメータで計測した発光強度が、通常時に 比べて大きく増光しているので、オーロラであることがわかった。 観測は掃天フォトメータ、全天カメラ（魚眼レンズ付き）、磁力計、 固定型フォトメータを用いて行われた。以下にその図を示す。
1. Photometer Plot 掃天フォトメータのデータ。観測波長はオーロラの６３０ｎｍの光（酸素原子） で、グラフの下の方が北、上の方が 南の光の強さを表す（天頂角は図の左に示した）。６３０ｎｍの光の 強さが、午前０時頃から３時に向けて、北の方角で、急激に 明るくなるのがわかる。2. 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。 １６時ＵＴ頃（日本時間で１時頃）から北の空が明るくなり、 オーロラに伴う増光が見える。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。画面の右上（北西）の 方向に見えるのは、陸別の街明かり。また、１７時３０分以降に北東の 空が明るくなるのは、オーロラによるものと明け方の薄明光（太陽光）に よるものが混ざっていると思われる。3. North-South Cross Section of All-Sky Images at Rikubetsu 上記２の陸別の６３０ｎｍ全天カメラ画像を南北に輪切りにし、 時間的に並べた図。光の強さを疑似カラー表示で表す。 １５−１８時ＵＴ（日本時間の１８日午前０−３時）に 北の空の発光がどんどん明るくなり、オーロラが現れているのがわかる。 １６時ＵＴ（日本時間の１時）頃には、北から南へ伝搬する ような構造が見えるが、これはオーロラに伴って発生した 大規模な大気の波が、電離層高度を赤道に向けて伝わっている ことを表している。4. Magnetic Field and A Northward-Looking Photometer at Rikubetsu 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。 １１時６分ＵＴ（日本時間の２０時６分）から磁気嵐が始まり、 Ｈ成分（北向き成分）が大きく減少している。 フォトメータのデータには、６３０ｎｍの 光が１５時ＵＴ以降、徐々に強くなっているが、このフォトメータは 感度があまり高くないために、はっきりしない。5. Magnetic Field and A Northward-Looking Photometer at Moshiri 同じ日に陸別から約１５０ｋｍ離れた名古屋大学太陽地球環境研究所の 母子里観測所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。 １１時６分ＵＴ（日本時間の２０時６分）から磁気嵐が始まり、 Ｈ成分（北向き成分）が大きく減少している。 母子里のフォトメータでは、オーロラは見えていない。6. Photometer Plot - 2 陸別の掃天フォトメータ（Ｎｏ．３）のデータ。このフォトメータの 観測波長はオーロラの４８６．１ｎｍ（水素原子）と４２７．８ｎｍ （窒素分子イオン）を非常に高感度で計測している。 下から２番目のグラフで、４２７．８ｎｍの光が、北の空（点線）の もののみ、０２−０３時（日本時間）に増光していることが わかる。この波長の発光は、高エネルギー電子の大気への降り込みを 示唆していて非常に興味ぶかい。**************************************************** この磁気嵐ののち、日本時間で４月１９日の明け方、４月２０日の 明け方にも、陸別で６３０ｎｍの増光が見られた。通常時よりも 明るいことから、継続して起こっている磁気嵐に伴うオーロラ と言えるが、明るさのレベルは非常に低い。特に後半の時間帯は、 上記の４月１８日の場合と同様、薄明光と混ざってしまい、 区別が付きにくい。４月２０日未明の０１−０２時頃は、 薄明光の影響、陸別の町明かりの影響も無く、北の方角に わずかに６３０ｎｍの発光が同定できる。以下に、４月２０日 のデータを示す。 ****************************************************1. Photometer Plot 掃天フォトメータのデータ。観測波長はオーロラの６３０ｎｍの光（酸素原子） で、グラフの下の方が北、上の方が 南の光の強さを表す（天頂角は図の左に示した）。６３０ｎｍの光の 強さが、午前１時頃から３時に向けて、北の方角で、急激に 明るくなるが、後半の時間は薄明光の影響も含まれる。2. 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。 １６時ＵＴ頃（日本時間で１時頃）に北の空の地平線近くがわずかに明るくなって おり、オーロラと思われる。露出は２分４５秒。それ以降の時間は、薄明光に よる増光が北東に見られる。 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。画面の右上（北西）の 方向に見えるのは、陸別の街明かり。3. North-South Cross Section of All-Sky Images at Rikubetsu 上記２の陸別の６３０ｎｍ全天カメラ画像を南北に輪切りにし、 時間的に並べた図。光の強さを疑似カラー表示で表す。 １５−１６時ＵＴ（日本時間の１８日午前０−１時）にみえる 北の空の発光は弱いオーロラであろう。それ以降の増光は薄明光と オーロラが混ざっていると思われる。4. Magnetic Field and A Northward-Looking Photometer at Rikubetsu 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。 ８時３５分ＵＴ（日本時間の１７時３５分）から新たな磁気嵐が始まり、 Ｈ成分（北向き成分）が減少している。 このフォトメータは感度があまり高くないために、オーロラ の発光ははっきりしない。5. Magnetic Field and A Northward-Looking Photometer at Moshiri 同じ日に陸別から約１５０ｋｍ離れた名古屋大学太陽地球環境研究所の 母子里観測所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。 ８時３５分ＵＴ（日本時間の１７時３５分）から新たな磁気嵐が始まり、 Ｈ成分（北向き成分）が減少している。 このフォトメータは感度があまり高くないために、オーロラ の発光ははっきりしない。6. Photometer Plot - 2 陸別の掃天フォトメータ（Ｎｏ．３）のデータ。このフォトメータの 観測波長はオーロラの４８６．１ｎｍ（水素原子）と４２７．８ｎｍ （窒素分子イオン）を非常に高感度で計測している。 下から２番目のグラフで、４２７．８ｎｍの光が、北の空（点線）の もののみ、増光していることが わかる。この波長の発光は、高エネルギー電子の大気への降り込みを 示唆していて非常に興味ぶかい。Special thanks to: 陸別町銀河の森天文台 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）
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