3次元シミュレーションによる惑星間空間衝撃波伝播の到達予測システム

摘要

We describe prediction system of the 1-AU arrival times of interplanetary shock waves associated with coronal mass ejections (CMEs). The system is based on modeling of the shock propagation using a three-dimensional adaptive mesh refinement (AMR) code. Once a CME is observed by LASCO/SOHO, firstly ambient solar wind is obtained by numerical simulation, which reproduces the solar wind parameters at that time observed by ACE spacecraft. Then we input the expansion speed and occurrence position data of that CME as initial conditions for a CME model, and 3D simulation of the CME and the shock propagation is performed until the shock wave passes the 1-AU. Web interface is available for input of the parameters, execution of simulation and output of the result, so a person who is not familiar with operation of computer or simulations or is not a researcher can use this system to predict the shock passage time. Simulated CME and shock evolution is visualized at the same time with simulation and snap shots appear on the web automatically, so that user can follow the propagation. This system is expected to be useful for forecasters of space weather. We will describe details of the system and simulation model.%コロナ質量放出（coronalmass ejections，CMEs）に伴う惑星間空間衝撃波の地球近傍への到達時刻rnの予測システムを開発した。このシステムでは適合格子法を用いた3次元数値シミュレーションによrnり衝撃波伝播のモデリングを行っている。SOHO 衛星搭載のコロナグラフ（LASCO）によるCME の観rn測情報が入ると、まずそのCME が発生する前の背景太陽風の状態を得るためにシミュレーションをrn行う。その後、CME の初期状態のモデリングに必要な観測データ情報を入力し、CME とそれに伴うrn惑星間空間衝撃波の伝播の数値シミュレーションを実行する。このシミュレーションは衝撃波が地球rnから太陽方向に約150万km 離れたラグランジュ（L1）点を通過するまで行われる。数値計算の実行開rn始やパラメータの入力はWeb上で行うことが出来、またCMEと衝撃波のシミュレーションの可視化rnデータ、衝撃波の到達時刻などの情報は自動的にWeb上に表示されるので、スーパーコンピュータrnの利用経験がなくてもこのシステムを利用することができる。従って例えば宇宙天気予報官自身が使rn用できる、有用なツールになることが期待される。ここではこのシステムの詳細について報告する。