なぜ地球磁極は逆転するのか?

太陽黒点数/エルニーニョ/世界の地磁気変動を追っています

5月度その19 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ シャンポンCLFの地磁気変動3年間を調べ、GOES-16Eとの波形3日間を比較する!

世界の北方磁場強度シリーズ ➡ シャンポンCLF地磁気変動3年間を調べ、GOES-16Eとの波形3日間を比較する!

 

世界各地の北方磁場強度測定です、今回はフランス・シャンポンCLFです

中央値が300km付近にあるfoF2値マップは磁力線高度2,000km以下の地点についてのみ示しています、CLFの高度2,380kmは該当しません

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

まず、オゾン層電離圏バンアレン帯です

図a:成層圏オゾン層 [気象庁 | オゾン層とは]さんより

オゾン分布ピークは高度20〜30kmに当ります

 

図b:電離圏 [ユーザーガイド | 電離圏 | 宇宙天気予報] さんより

密度X軸はLogスケールである事に注意!

 

図c:「バンアレン帯 | 天文学辞典」によれば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211208090955p:plain

Y軸は磁気赤道上空と思われます(但しブログ追加のGOES衛星は地軸赤道上空)

南緯30度西経60度を中心とするブラジル磁気異常では、地磁気が弱く内帯の端は高度200km程度まで降下しています

これより太陽に向かって上空ですと約9万kmの所に太陽風と地球磁気圏のぶつかり合うバウショック、約38万kmに月、約150万kmのラグランジュL1ポイントではDSCOVER衛星が太陽風を観測しています

 

 

ここから本文です

1.世界観測点マップと磁気赤道上の磁力線高度マップです

まず、世界まとめマップから全体の位置関係の把握です

図1:世界観測点マップ

f:id:yoshihide-sugiura:20220209172834p:plain

中央横の緑ドットラインが、磁気赤道_2021です

 

図2:各観測点の磁気赤道上の磁力線高度マップ

高度300kmにF2層、高度2,000kmにバンアレン内帯陽子ベルト、3,000kmに電子ベルト(図cより)

 

 

2.シャンポンCLF3年間の北方地磁気変動と最大値最小値カウントグラフとfoF2値マップです

観測期間は、2019年5月2日から2022年4月30日の3年(365x3日)です

図3:

Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

 

このグラフに表示された有効日データのみを使って24時間の最小値・最大値出現時刻と回数の統計グラフをとると、

図4:

凡例にあります「ピーク数=1+2」は:

第1ピークはシアンで1ヶ所のみ、第2ピークはマジェンダでもう1ヶ所ある(合計でピーク数は3)

ピーク定義は、平均値を少なくとも2h連続して超えるパターンであって、かつ1hでも平均値を下回ればそのピークは脱出した、としています

シアンはゼロ検出時間1hを付けて24h振動成分が強いのですが、ほんの僅か12h/8h潮汐振動を含んでいます

マジェンダは第1ピークシアンに食われていますが、12h/8h潮汐振動してダブルピークを付けている、と言っていいでしょう

 

 

3.シャンポンCLFとG16Eの波形3日間とFFT結果です

シャンポンCLFがオレンジ、G16Eがシアンです

図5

これは同相とも逆相ともスグには言い難い、CLFで最小値を付ける黒線LT10.7CLFを移動させてLT12G16と重ねてみれば、まぁ逆相か、と思えます

 

図5の波形よりG16EのパワーFFTスペクトルを取ると、

図6:

GOESでは常に24h成分が強力に強く出ます、GOESの24hカウントグラフで第1ピークがマジェンダなので凡例にを示します

 

図5よりシャンポンCLFのパワーFFTスペクトルを取ると、

図7:

これは見事にバラけました!が一応、24h>12h>72hにはなっています

idx3は周期36h成分です、地球は本質的に観測点によりますが72h/36h振動成分を持っているのでしょうか?⬅これは無い、と思います

 

 

中間のまとめ:

12h/8h潮汐振動が本質の理解に重要であろう、と思えます、現時点で予想される事は:

1.オゾン層 低緯度では12h/8h潮汐振動せず24h振動のみ、中高緯度では12h/8h潮汐振動する

2.F/F2層 低緯度では影響を与えない、中高緯度では12h/8h潮汐振動する

3.バンアレン内帯陽子ベルト 低緯度では影響を与えない、中高緯度では12h/8h潮汐振動する F/F2層と陽子ベルトはどちらもジャイロ運動による磁場減衰効果(シアン化効果)と解釈しているので、これら二つは区別出来ない

4.バンアレン内帯電子ベルト 低緯度では影響を与えない、中高緯度では12h/8h潮汐振動する オゾン層と電子ベルトはどちらも磁場増加効果(マジェンダ化効果)と解釈しているので、これら二つは現時点では区別できない、しかしいくら何でも高度差が有り過ぎるので(オゾン層中央20-30km、電子ベルト中央3,000km)、まずは影響度計算から区別出来るだろう

 

という事で、4のトライに入ります(観測点に各層が与える影響度合を調べる計算、です)

 

 

 

尚、地磁気データはINTERMAGNETさん [The INTERMAGNET Vision and Mission] 経由で各地磁気データを世界の各観測点さんからダウンロード、

GOESデータはNOAAさん [GOES Magnetometer | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center] からダウンロード、

foF2世界マップはオーストラリア政府Space Weather Serviceさん [SWS - Global HF - Ionospheric Map] からスクショしています

ここに皆々さま方に深く感謝申し上げます

 

 

 

以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です!

 

5月度その18 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ 柿岡KAKの地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-17Wとの波形3日間を比較する!

世界の北方磁場強度シリーズ ➡ 柿岡KAK地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-17Wとの波形3日間を比較する!

 

世界各地の北方磁場強度測定です、今回は柿岡KAKです

中央値が300km付近にあるfoF2値マップは磁力線高度2,000km以下の地点についてのみ示しています、KAKの高度700kmは該当しています

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

まず、オゾン層電離圏バンアレン帯です

図a:成層圏オゾン層 [気象庁 | オゾン層とは]さんより

オゾン分布ピークは高度20〜30kmに当ります

 

図b:電離圏 [ユーザーガイド | 電離圏 | 宇宙天気予報] さんより

密度X軸はLogスケールである事に注意!

 

図c:「バンアレン帯 | 天文学辞典」によれば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211208090955p:plain

Y軸は磁気赤道上空と思われます(但しブログ追加のGOES衛星は地軸赤道上空)

南緯30度西経60度を中心とするブラジル磁気異常では、地磁気が弱く内帯の端は高度200km程度まで降下しています

これより太陽に向かって上空ですと約9万kmの所に太陽風と地球磁気圏のぶつかり合うバウショック、約38万kmに月、約150万kmのラグランジュL1ポイントではDSCOVER衛星が太陽風を観測しています

 

 

ここから本文です

1.世界観測点マップと磁気赤道上の磁力線高度マップです

まず、世界まとめマップから全体の位置関係の把握です

図1:世界観測点マップ

f:id:yoshihide-sugiura:20220209172834p:plain

中央横の緑ドットラインが、磁気赤道_2021です

 

図2:各観測点の磁気赤道上の磁力線高度マップ

高度300kmにF2層、高度2,000kmにバンアレン内帯陽子ベルト、3,000kmに電子ベルト(図cより)

 

 

2.柿岡KAK3年間の北方地磁気変動と最大値最小値カウントグラフとfoF2値マップです

観測期間は、2019年5月2日から2022年4月30日の3年(365x3日)です

図3:

Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

相変わらず有効日1,095日と、100点満点が続いています

 

このグラフに表示された有効日データのみを使って24時間の最小値・最大値出現時刻と回数の統計グラフをとると、

図4:

凡例にあります「ピーク数=1+2」は:

第1ピークはシアンで1ヶ所のみ、第2ピークはマジェンダでもう1ヶ所ある(合計でピーク数は3)

ピーク定義は、平均値を少なくとも2h連続して超えるパターンであって、かつ1hでも平均値を下回ればそのピークは脱出した、としています

シアンにゼロ検出時間1hを付けていますが、シアンは僅かに8h潮汐振動を含んでいます

マジェンダも12h/8h潮汐振動をしています

 

foF2値マップです

図5:KAK第1ピーク10.3時台中央値10.8時のUT表示01:30時です

 

図6:KAK第2ピーク14.3時台中央値14.8時のUT表示05:30です

 

 

3.柿岡KAKとG17Wの波形3日間とFFT結果です

柿岡KAKがオレンジ、G17Wがシアンです

図7

時差がありますので注意して見て頂ければ(シアンとオレンジの縦ラインを重ねる)逆相である事が分かります、これは図4の統計分布結果と一致しています

 

図7の波形よりG17WのパワーFFTスペクトルを取ると、

図8:

GOESでは常に24h成分が強力に強く出ます、GOESの24hカウントグラフで第1ピークがマジェンダなので凡例にを示します

 

図7より柿岡KAKのパワーFFTスペクトルを取ると、

図9:

idx10は周期8hで、12h>8h>>24h>72hであり、12hと8h成分が極めて強いです

KAKは、12h/8h潮汐振動の活発な観測点と考えられます

シアンで見れば高度700kmですからバンアレン内帯は存在せず、電離圏F/F2層が潮汐振動している事になります

潮汐振動は、地球を帯(ベルト)が取り巻く事により発生しますから、ここでは夜間に消滅しないF層が重要となります

図4よりマジェンダも12h/8h潮汐振動していると考えられ、KAK北緯36.2°で既にオゾン層が溜まり夜間も消滅せず帯(ベルト)をなしている、と考えられます

 

 

中間のまとめ:

1.柿岡KAKは12h/8h潮汐振動が極めて強い観測点である事を認識いたしました

2.中緯度から高緯度にかけて、12h/8h潮汐振動が現れる、と言えます

低緯度は24h振動で12h/8h潮汐振動は現れません、GOESの高度でも現れません

低緯度で日没後に発生し高緯度へ移動するプラズマバブルはどうなっちゃったのでしょうか?考察から外れていますね、プラズマバブル内は電子密度が極めて低いバブルとの事ですから、電子ジャイロ運動が無くなり減衰が無くなる、と考えられますが、、、

 

 

尚、地磁気データはINTERMAGNETさん [The INTERMAGNET Vision and Mission] 経由で各地磁気データを世界の各観測点さんからダウンロード、

GOESデータはNOAAさん [GOES Magnetometer | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center] からダウンロード、

foF2世界マップはオーストラリア政府Space Weather Serviceさん [SWS - Global HF - Ionospheric Map] からスクショしています

ここに皆々さま方に深く感謝申し上げます

 

 

 

以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です!

 

5月度その17 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ グアムGUAの地磁気変動3年間を調べる!

世界の北方磁場強度シリーズ ➡ グアムGUA地磁気変動3年間を調べる!

 

世界各地の北方磁場強度測定です、今回はグアムGUAですが、相変わらず異常データ99999.0が連続しています

従って、3年前の過去1ヶ月分データがフェードアウトし、残ったデータで24h統計グラフを取るだけの事(観測)となります

foF2値マップもGUA高度24.3kmと、該当する磁力線高度ですが、24h統計グラフまでのアップとし次に進みます

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

まず、オゾン層電離圏バンアレン帯です

図a:成層圏オゾン層 [気象庁 | オゾン層とは]さんより

オゾン分布ピークは高度20〜30kmに当ります

 

図b:電離圏 [ユーザーガイド | 電離圏 | 宇宙天気予報] さんより

密度X軸はLogスケールである事に注意!

 

図c:「バンアレン帯 | 天文学辞典」によれば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211208090955p:plain

Y軸は磁気赤道上空と思われます(但しブログ追加のGOES衛星は地軸赤道上空)

南緯30度西経60度を中心とするブラジル磁気異常では、地磁気が弱く内帯の端は高度200km程度まで降下しています

これより太陽に向かって上空ですと約9万kmの所に太陽風と地球磁気圏のぶつかり合うバウショック、約38万kmに月、約150万kmのラグランジュL1ポイントではDSCOVER衛星が太陽風を観測しています

 

 

ここから本文です

1.世界観測点マップと磁気赤道上の磁力線高度マップです

まず、世界まとめマップから全体の位置関係の把握です

図1:世界観測点マップ

f:id:yoshihide-sugiura:20220209172834p:plain

中央横の緑ドットラインが、磁気赤道_2021です

 

図2:各観測点の磁気赤道上の磁力線高度マップ

高度300kmにF2層、高度2,000kmにバンアレン内帯陽子ベルト、3,000kmに電子ベルト(図cより)

 

 

2.グアムGUA3年間の北方地磁気変動と最大値最小値カウントグラフです

観測期間は、2019年5月2日から2022年4月30日の3年(365x3日)です

図3:

Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

 

このグラフに表示された有効日データのみを使って24時間の最小値・最大値出現時刻と回数の統計グラフをとると、

図4:

凡例にあります「 ピーク数=1+1」は:

第1ピークはマジェンダで1ヶ所のみ、第2ピークはシアンでこれも1ヶ所のみ(合計でピーク数は2)

ピーク定義は、平均値を少なくとも2h連続して超えるパターンであって、かつ1hでも平均値を下回ればそのピークは脱出した、としています

GUA北緯13.6°は、完全な24h振動で、シアン原因はオゾン層が消滅する夜間には磁場強度が元に戻り最小値を付けているからです

KOU北緯5.2°もこれと同様な動作をしており、低緯度かつ赤道帯の特徴です

 

 

中間のまとめ:

1.グアムGUAの異常データは2021年12月から続いています

1年間異常データが続けば対象から削除しようか、と考えています

当面、このまま観測を続けます

 

 

尚、地磁気データはINTERMAGNETさん [The INTERMAGNET Vision and Mission] 経由で各地磁気データを世界の各観測点さんからダウンロード、

GOESデータはNOAAさん [GOES Magnetometer | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center] からダウンロード、

foF2世界マップはオーストラリア政府Space Weather Serviceさん [SWS - Global HF - Ionospheric Map] からスクショしています

ここに皆々さま方に深く感謝申し上げます

 

 

 

以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です!

 

5月度その16 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ キャンベラCNBの地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-17Wとの波形3日間を比較する!

世界の北方磁場強度シリーズ ➡ キャンベラCNB地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-17Wとの波形3日間を比較する!

 

世界各地の北方磁場強度測定です、今回はキャンベラCNBで、唯一の南半球観測点です

中央値が300km付近にあるfoF2値マップは磁力線高度2,000km以下の地点についてのみ示しています、CNBの高度1,890kmは該当します

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

まず、オゾン層電離圏バンアレン帯です

図a:成層圏オゾン層 [気象庁 | オゾン層とは]さんより

オゾン分布ピークは高度20〜30kmに当ります

 

図b:電離圏 [ユーザーガイド | 電離圏 | 宇宙天気予報] さんより

密度X軸はLogスケールである事に注意!

 

図c:「バンアレン帯 | 天文学辞典」によれば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211208090955p:plain

Y軸は磁気赤道上空と思われます(但しブログ追加のGOES衛星は地軸赤道上空)

南緯30度西経60度を中心とするブラジル磁気異常では、地磁気が弱く内帯の端は高度200km程度まで降下しています

これより太陽に向かって上空ですと約9万kmの所に太陽風と地球磁気圏のぶつかり合うバウショック、約38万kmに月、約150万kmのラグランジュL1ポイントではDSCOVER衛星が太陽風を観測しています

 

 

ここから本文です

1.世界観測点マップと磁気赤道上の磁力線高度マップです

まず、世界まとめマップから全体の位置関係の把握です

図1:世界観測点マップ

f:id:yoshihide-sugiura:20220209172834p:plain

中央横の緑ドットラインが、磁気赤道_2021です

 

図2:各観測点の磁気赤道上の磁力線高度マップ

高度300kmにF2層、高度2,000kmにバンアレン内帯陽子ベルト、3,000kmに電子ベルト(図cより)

 

 

2.キャンベラCNB3年間の北方地磁気変動と最大値最小値カウントグラフとfoF2値マップです

観測期間は、2019年5月2日から2022年4月30日の3年(365x3日)です

図3:

Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

 

このグラフに表示された有効日データのみを使って24時間の最小値・最大値出現時刻と回数の統計グラフをとると、

図4:

凡例にあります「ピーク数=1+2」は:

第1ピークはシアンで1ヶ所のみ、第2ピークはマジェンダでもう1ヶ所ある(合計でピーク数は3)

ピーク定義は、平均値を少なくとも2h連続して超えるパターンであって、かつ1hでも平均値を下回ればそのピークは脱出した、としています

CNBではシアンゼロ検出時間が1hあります、従ってシアンは24h振動していると見なします(第1ピーク以外に、少しシアンが膨らんでいるヶ所がありますが)

この場合、シアン原因は電離圏F2層となりますが、高度1,890kmからしてバンアレン内帯陽子ベルトも含まれる可能性があります

一方、マジェンダはダブルピーク特性を示し、明らかに12h/8h潮汐振動しています

CNB高度1,890kmでマジェンダ要因は成層圏オゾン層と考えられますから、CNBの南緯35.2°ではオゾン循環で溜まったオゾン層が帯を形成し12h/8h潮汐振動している、可能性が大きいです

 

 

foF2値マップです

図5:CNB第1ピーク11.0時台中央値11.5時のUT表示01:30時です

 

図6:CNB第2ピーク8.0時台中央値8.5時のUT表示22:30です

図6でLT8.5時にマジェンダピーク(これが第2)を示した後、シアンに食われ図5ではLT11.5時にシアンピーク(これが第1)となる様子が分かります

 

 

3.キャンベラCNBとG17Wの波形3日間とFFT結果です

キャンベラCNBがオレンジ、G17Wがシアンです

図7

時差がありますので注意して見て頂ければ(シアンとオレンジの縦ラインを重ねる)逆相である事が分かります、これは図4の統計分布結果と一致しています

 

図7の波形よりG17WのパワーFFTスペクトルを取ると、

図8:

GOESでは常に24h成分が強力に強く出ます、GOESの24hカウントグラフで第1ピークがマジェンダなので凡例にを示します

 

図7よりキャンベラCNBのパワーFFTスペクトルを取ると、

図9:

24h>12h>72hとなり、図4と比べて妥当な結果です

 

 

中間のまとめ:

1.キャンベラCNBは強い24h振動を示し、第1ピークはシアンでかつシアンゼロ検出時間が1hありますから、12h/8h潮汐振動しない電離圏F2層がシアンの主たる原因である、と考えられます

しかし高度1,890kmというとバンアレン内帯陽子ベルトも含むだろうと考えられます

シアン原因は電離圏F2層と陽子ベルトと考えていますが、この両者を識別する事は難しいです(出来ません)

2.一方マジェンダですが、図9の12h振動はマジェンダであろうと考えられ、その場合はキャンベラCNB磁力線パスの緯度(南緯35.2°と北緯51.0°)という比較的高緯度な中緯度観測点における溜まったオゾン層が昼夜で帯を成し12h潮汐振動している、と考えられます

 

 

尚、地磁気データはINTERMAGNETさん [The INTERMAGNET Vision and Mission] 経由で各地磁気データを世界の各観測点さんからダウンロード、

GOESデータはNOAAさん [GOES Magnetometer | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center] からダウンロード、

foF2世界マップはオーストラリア政府Space Weather Serviceさん [SWS - Global HF - Ionospheric Map] からスクショしています

ここに皆々さま方に深く感謝申し上げます

 

 

 

以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です!

 

5月度その15 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ ホノルルHONの地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-17Wとの波形3日間を比較する!

世界の北方磁場強度シリーズ ➡ ホノルルHON地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-17Wとの波形3日間を比較する!

 

世界各地の北方磁場強度測定です、今回はホノルルHONです

中央値が300km付近にあるfoF2値マップは磁力線高度2,000km以下の地点についてのみ示しています、HONの高度340kmは該当します

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

まず、オゾン層電離圏バンアレン帯です

図a:成層圏オゾン層 [気象庁 | オゾン層とは]さんより

オゾン分布ピークは高度20〜30kmに当ります

 

図b:電離圏 [ユーザーガイド | 電離圏 | 宇宙天気予報] さんより

密度X軸はLogスケールである事に注意!

 

図c:「バンアレン帯 | 天文学辞典」によれば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211208090955p:plain

Y軸は磁気赤道上空と思われます(但しブログ追加のGOES衛星は地軸赤道上空)

南緯30度西経60度を中心とするブラジル磁気異常では、地磁気が弱く内帯の端は高度200km程度まで降下しています

これより太陽に向かって上空ですと約9万kmの所に太陽風と地球磁気圏のぶつかり合うバウショック、約38万kmに月、約150万kmのラグランジュL1ポイントではDSCOVER衛星が太陽風を観測しています

 

 

ここから本文です

1.世界観測点マップと磁気赤道上の磁力線高度マップです

まず、世界まとめマップから全体の位置関係の把握です

図1:世界観測点マップ

f:id:yoshihide-sugiura:20220209172834p:plain

中央横の緑ドットラインが、磁気赤道_2021です

 

図2:各観測点の磁気赤道上の磁力線高度マップ

高度300kmにF2層、高度2,000kmにバンアレン内帯陽子ベルト、3,000kmに電子ベルト(図cより)

 

 

2.ホノルルHON3年間の北方地磁気変動と最大値最小値カウントグラフとfoF2値マップです

観測期間は、2019年5月2日から2022年4月30日の3年(365x3日)です

図3:

Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

 

このグラフに表示された有効日データのみを使って24時間の最小値・最大値出現時刻と回数の統計グラフをとると、

図4:

凡例にあります「 ピーク数=1+1」は:

第1ピークはマジェンダで1ヶ所のみ、第2ピークはシアンでこれも1ヶ所(合計でピーク数は2)

ピーク定義は、平均値を少なくとも2h連続して超えるパターンであって、かつ1hでも平均値を下回ればそのピークは脱出した、としています

マジェンダはゼロ検出が離散的ですが3hあり、24h振動しているものと思われます

HONマジェンダの疑問点は第1ピークがLT13.5時台に来る事で、低緯度でLT午後に来るのはHONのみです

この原因は未だ分かりません、マジェンダ原因は成層圏オゾン層常磁性である、としていますので昼間オゾン生成時間がHONでは数時間遅れる、となりますが、、、

一方シアンですが、ピーク定義を外せば上に凸が2ヶ所あり、12h潮汐振動している事を伺わせます

この高度340kmですと、シアン原因は電離圏F/F2層の電子ジャイロ運動であるとしていますので、夜間F層が効いている、となります

 

 

foF2値マップです

図5:HON第1ピーク13.5時台中央値14.0時のUT表示00:30時です

 

図6:HON第2ピーク21.5時台中央値22.0時のUT表示08:30です

 

 

3.ホノルルHONとG17Wの波形3日間とFFT結果です

ホノルルHONがオレンジ、G17Wがシアンです

図7

HONオレンジは不思議な波形です

最大値ですが、二日目のピークがLT13.5時台にピークを付ける代表例なのでしょう

最小値の方は特徴的なダウンシュートは見られず、少しでも小さい値が出ればその日の最小値となりますので、結果図4のシアン分布となるのでしょう

 

図7の波形よりG17WのパワーFFTスペクトルを取ると、

図8:

GOESでは常に24h成分が強力に強く出ます、GOESの24hカウントグラフで第1ピークがマジェンダなので凡例にを示します

 

図7よりホノルルHONのパワーFFTスペクトルを取ると、

図9:

驚きのスペクトル、72h>24h>12hとなっています!

これはHONの特徴でしょうか?

72h成分が最も強いのがこの3日間だけの事であるのかどうか、いずれ分かると思います

 

 

中間のまとめ:

1.HONは低緯度では特異的な存在で、まず第1ピークマジェンダがLT13.5時台に観測される特徴があります

原因は分かりません、この領域ではオゾン層の発達生成が遅れるのかな?とは思っております

図7の波形も特徴的です

2.HONの最小値シアン分布を見ると(図4)12h/8h潮汐振動しているように見えます

この場合は、昼間F2層だけでなく夜間F層(図b)に潮汐振動が伝わっている、と考えられます

 

 

尚、地磁気データはINTERMAGNETさん [The INTERMAGNET Vision and Mission] 経由で各地磁気データを世界の各観測点さんからダウンロード、

GOESデータはNOAAさん [GOES Magnetometer | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center] からダウンロード、

foF2世界マップはオーストラリア政府Space Weather Serviceさん [SWS - Global HF - Ionospheric Map] からスクショしています

ここに皆々さま方に深く感謝申し上げます

 

 

 

以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です!

 

5月度その14 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ フェアバンクス・カレッジCMOの地磁気変動3年間を調べ、GOES-17Wとの波形3日間を比較する!

世界の北方磁場強度シリーズ ➡ フェアバンクス・カレッジCMO地磁気変動3年間を調べ、GOES-17Wとの波形3日間を比較する!

 

世界各地の北方磁場強度測定です、今回はフェアバンクスにある観測点カレッジCMOです

中央値が300km付近にあるfoF2値マップは磁力線高度2,000km以下の地点についてのみ示しています、CMOの高度5,100kmは該当しません

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

まず、オゾン層電離圏バンアレン帯です

図a:成層圏オゾン層 [気象庁 | オゾン層とは]さんより

オゾン分布ピークは高度20〜30kmに当ります

 

図b:電離圏 [ユーザーガイド | 電離圏 | 宇宙天気予報] さんより

密度X軸はLogスケールである事に注意!

 

図c:「バンアレン帯 | 天文学辞典」によれば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211208090955p:plain

Y軸は磁気赤道上空と思われます(但しブログ追加のGOES衛星は地軸赤道上空)

南緯30度西経60度を中心とするブラジル磁気異常では、地磁気が弱く内帯の端は高度200km程度まで降下しています

これより太陽に向かって上空ですと約9万kmの所に太陽風と地球磁気圏のぶつかり合うバウショック、約38万kmに月、約150万kmのラグランジュL1ポイントではDSCOVER衛星が太陽風を観測しています

 

 

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1.世界観測点マップと磁気赤道上の磁力線高度マップです

まず、世界まとめマップから全体の位置関係の把握です

図1:世界観測点マップ

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中央横の緑ドットラインが、磁気赤道_2021です

 

図2:各観測点の磁気赤道上の磁力線高度マップ

高度300kmにF2層、高度2,000kmにバンアレン内帯陽子ベルト、3,000kmに電子ベルト(図cより)

 

 

2.フェアバンクス・カレッジCMO3年間の北方地磁気変動と最大値最小値カウントグラフとfoF2値マップです

観測期間は、2019年5月2日から2022年4月30日の3年(365x3日)です

図3:

Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

北緯64.9°と高緯度にあるCMOは変動幅が最大となります(バラツキます)

 

このグラフに表示された有効日データのみを使って24時間の最小値・最大値出現時刻と回数の統計グラフをとると、

図4:

凡例にあります「 ピーク数=1+2」は:

第1ピークはマジェンダで1ヶ所のみ、第2ピークはシアンで他にもう1ヶ所(合計でピーク数は3)

ピーク定義は、平均値を少なくとも2h連続して超えるパターンであって、かつ1hでも平均値を下回ればそのピークは脱出した、としています

ピーク数=1+2」とはいえCMOは 「2+2」 の形状をしています、即ちどちらも12h振動成分(場合によっては8h成分)を含む、という事です

ここで第1ピークがLT23.1時台にマジェンダとなる原因ですが、オゾン層常磁性)バンアレン内帯電子ベルト(磁力線凍結)が考えられますが、太陽光圧が直接真夜中に作用するとは考えられず、12h/8h潮汐振動の結果、真夜中に最大値を観測する、と考えられます

CMOの位置ですと真夜中にはプラズマシートから荷電粒子が飛来している事が考えられますが、これが磁力線凍結して飛来しているのであればやはり磁場増加(マジェンダとなる)に作用します

 

 

3.フェアバンクス・カレッジCMOとG17Wの波形3日間とFFT結果です

フェアバンクス・カレッジCMOがオレンジ、G17Wがシアンです

図5

同相とも逆相とも言い難いです、CMOオレンジ変動幅は極めて大きくY軸は他観測点より拡大しています

特徴としては、シャープに立ち下がり立ち上がるオレンジラインで図4のLT1.1時台シアンピークでしょう

CMOの第1ピークはマジェンダですが、それほど特徴的に立ち上がる信号は見当たりません(図5のLT23.6時の黒ラインです)、マジェンダは最大値ですから少しでも大きければ最大値となるので、この場合には特徴的な立ち上がり信号はない(要するにバラつくという事で、ピークが図4の23.1時台である)という事です

それに対し、シアン最小値の方は特徴的な立ち下がり動作をしています(シアン原因はバンアレン内帯陽子ベルトのジャイロ運動でしょう、これも12h/8h潮汐振動していれば真夜中に最小値を付けます)

 

 

図5の波形よりG17WのパワーFFTスペクトルを取ると、

図6:

GOESでは常に24h成分が強力に強く出ます、GOESの24hカウントグラフで第1ピークがマジェンダなので凡例にを示します

 

図5よりフェアバンクス・カレッジCMOのパワーFFTスペクトルを取ると、

図7:

idx4の24h成分が最大ですが、ついでidx5の18h成分、同じような大きさでidx11の7.2h成分が続きます、12h成分はありますがそれほど大きくはないです

CMOFFTスペクトルはそれなりに複雑で、他から外れています

 

 

中間のまとめ:

1.12h潮汐(または8h潮汐)動作を導入すれば、LT23.1時台にマジェンダ第1ピークをつける(図4)も説明が付きます

2.24h成分が極めて強いのは、最小値の立ち下がり信号が規則的でかつ強いからだろう、と思われます

最小値の原因は、この場合、バンアレン内帯の陽子ベルトによるジャイロ運動であろう、と考えています

 

 

尚、地磁気データはINTERMAGNETさん [The INTERMAGNET Vision and Mission] 経由で各地磁気データを世界の各観測点さんからダウンロード、

GOESデータはNOAAさん [GOES Magnetometer | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center] からダウンロード、

foF2世界マップはオーストラリア政府Space Weather Serviceさん [SWS - Global HF - Ionospheric Map] からスクショしています

ここに皆々さま方に深く感謝申し上げます

 

 

 

以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です!

 

5月度その13 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ ビクトリアVICの地磁気変動3年間を調べ、GOES-17Wとの波形3日間を比較する!

世界の北方磁場強度シリーズ ➡ ビクトリアVIC地磁気変動3年間を調べ、GOES-17Wとの波形3日間を比較する!

 

世界各地の北方磁場強度測定です、今回はビクトリアVICです

中央値が300km付近にあるfoF2値マップは磁力線高度2,000km以下の地点についてのみ示しています、ビクトリアVIC高度2,940kmは該当しません

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

まず、オゾン層電離圏バンアレン帯です

図a:成層圏オゾン層 [気象庁 | オゾン層とは]さんより

オゾン分布ピークは高度20〜30kmに当ります

 

図b:電離圏 [ユーザーガイド | 電離圏 | 宇宙天気予報] さんより

密度X軸はLogスケールである事に注意!

 

図c:「バンアレン帯 | 天文学辞典」によれば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211208090955p:plain

Y軸は磁気赤道上空と思われます(但しブログ追加のGOES衛星は地軸赤道上空)

南緯30度西経60度を中心とするブラジル磁気異常では、地磁気が弱く内帯の端は高度200km程度まで降下しています

これより太陽に向かって上空ですと約9万kmの所に太陽風と地球磁気圏のぶつかり合うバウショック、約38万kmに月、約150万kmのラグランジュL1ポイントではDSCOVER衛星が太陽風を観測しています

 

 

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1.世界観測点マップと磁気赤道上の磁力線高度マップです

まず、世界まとめマップから全体の位置関係の把握です

図1:世界観測点マップ

f:id:yoshihide-sugiura:20220209172834p:plain

中央横の緑ドットラインが、磁気赤道_2021です

 

図2:各観測点の磁気赤道上の磁力線高度マップ

高度300kmにF2層、高度2,000kmにバンアレン内帯陽子ベルト、3,000kmに電子ベルト(図cより)

 

 

2.ビクトリアVIC3年間の北方地磁気変動と最大値最小値カウントグラフとfoF2値マップです

観測期間は、2019年5月2日から2022年4月30日の3年(365x3日)です

図3:

Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

 

このグラフに表示された有効日データのみを使って24時間の最小値・最大値出現時刻と回数の統計グラフをとると、

図4:

凡例にあります「ピーク数=1+2」は:

第1ピークはシアンで1ヶ所のみ、第2ピークはマジェンダで他にもう1ヶ所(合計でピーク数は3)

ピーク定義は、平均値を少なくとも2h連続して超えるパターンであって、かつ1hでも平均値を下回ればそのピークは脱出した、としています

VICはシアンとマジェンダともに12h振動成分を持ち、マジェンダの方が12h成分は強い、と見えます

シアン原因は、電離圏F/F2層の電子ジャイロ運動とバンアレン内帯陽子ベルトの陽子ジャイロ運動と思われます、陽子ベルトは12h潮汐振動している、と考えています

それに比べ、シアン原因を間に挟むマジェンダ原因の方が難しく、電子ベルト(高度3,000kmに中央値)における磁力線凍結による磁気濃縮と、成層圏におけるオゾン層(高度20-30kmに中央値)常磁性による磁場増加が考えられます

オゾン層20-30kmは、あまりに低すぎて作用していないのではないか、と思われるかもしれませんが、赤道付近で生成されたオゾン分子は中高緯度に対流移動して溜まるので、無視できないのでは?と考えています

 

 

3.ビクトリアVICとG17Wの波形3日間とFFT結果です

ビクトリアVICがオレンジ、G17Wがシアンです

図5

逆相です、図4の統計グラフと一致しています

オレンジ真夜中に凸となっている波形が図4のLT00台(詳しくはLT23.8時台)に付けているマジェンダピークである、と見えます

この原因が電子ベルト磁気濃縮が12h潮汐振動した結果か、オゾン層が12h潮汐振動した結果か、という疑問なのです

 

図5の波形よりG17WのパワーFFTスペクトルを取ると、

図6:

GOESでは常に24h成分が強力に強く出ます、GOESの24hカウントグラフで第1ピークがマジェンダなので凡例にを示します

 

図5よりビクトリアVICのパワーFFTスペクトルを取ると、

図7:

24h>>12h>>72hとなりました、これはMEAと同じです

VICではシアン・マジェンダともに12h潮汐振動が見られる(図4より)と言えます

 

 

 

中間のまとめ:

1.シアン・マジェンダともに12h潮汐振動しうる、と考えた方が良さそうです

2.高度2,940kmを通過するパスにおけるマジェンダ原因を落ち着いて考える必要があります

 

 

尚、地磁気データはINTERMAGNETさん [The INTERMAGNET Vision and Mission] 経由で各地磁気データを世界の各観測点さんからダウンロード、

GOESデータはNOAAさん [GOES Magnetometer | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center] からダウンロード、

foF2世界マップはオーストラリア政府Space Weather Serviceさん [SWS - Global HF - Ionospheric Map] からスクショしています

ここに皆々さま方に深く感謝申し上げます

 

 

 

以上、お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です!