数値計算を用いたスプライト内部の電子衝突、及び化学反応過程の解明

平木 康隆; Lizhu Tong; 福西 浩; 南部 健一; 高橋 幸弘; 笠井 康子

アイテムタイプ

会議発表論文 / Conference Paper

言語

日本語

キーワード

スプライト, 計算機シミュレーション, 電子衝突, 雷, 化学反応, モンテカルロ法, フリーラジカル, ヒドロキシルラジカル, 解離付着, 衝突断面積, 大気化学, 化学輸送モデル

キーワード(英)

sprite, computerized simulation, electron collision, lightning, chemical reaction, Monte Carlo method, free radical, hydroxyl radical, dissociative attachment, collision cross section, atmospheric chemistry, chemical transportation model

その他のタイトル（英）

Numerical study on electron collisions and chemical reaction processes in sprites

著者

平木康隆
Lizhu Tong
福西浩
南部健一
高橋幸弘
笠井康子

著者（英）

Hiraki Yasutaka
Lizhu Tong
Fukunishi Hiroshi
Nanbu Kenichi
Takahashi Yukihiro
Kasai Yasuko

著者所属

東北大学理学部
東北大学流体科学研究所
東北大学理学部
東北大学流体科学研究所
東北大学理学部
通信総合研究所

著者所属（英）

Tohoku University Faculty of Science
Institute of Fluid Science, Tohoku University
Tohoku University Faculty of Science
Institute of Fluid Science, Tohoku University
Tohoku University Faculty of Science
Communications Research Laboratory

出版者

宇宙科学研究所

出版者（英）

The Institute of Space and Astronautical Science (ISAS)

雑誌名

大気圏シンポジウム第17回　平成14年度

雑誌名(英)

Atmospheric Science Symposium the 17th 2002

ページ

91 - 93

発行年

2003

抄録

雷放電で誘起される、中間圏発光現象スプライト内部で生起している電子衝突過程と化学反応過程を解明するために、現在数値モデルの開発を行なっている。このモデルでは、電子・中性粒子間相互作用を従来のモデルに比べて厳密に扱うために、衝突断面積を考慮した、モンテカルロ計算コードを用いて、イオン化、励起、解離付着率などを計算する。このモデルではさらに、紫外線による2次電子生成過程も考慮する。スプライト内部で生成する高エネルギー電子によって放出される紫外線が、スプライトの発光ダイナミクスに及ぼす影響が重要であると考えられる。また、このモデルを用いた数値シミュレーションによって、スプライト内部の電子エネルギー分布関数、電子温度を計算する。今回の発表では、電子のエネルギー分布関数と平均エネルギーに関する結果を報告する。さらに、スプライトの大気化学的影響を考えるに当たって、従来のスプライトモデルでは考慮されなかった、大気微量気体・電子間相互作用を新たにモデルで取り扱う。この重要性は、例えば大気メジャー成分からは生成し得ない、OHラジカルなどの生成量を見積もることができる点である。これによって、スプライト発生時に生成する化学反応活性物質を、かなり厳密に導出できると考えている。これらの微量気体の効果を踏まえて、上記のモンテカルロ計算の結果を化学輸送モデルに取り込むことによって、スプライトの化学的インパクトを定量的に見積もる。

ISSN

0916-1295

資料番号

資料番号: AA0045981024

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