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

10月度その22 世界の北方磁場強度シリーズ➡オタワの磁力線パターンを出し、オタワとGOES-16Eastの準リアルタイム波形3日間を比較する!

世界の北方磁場強度シリーズ➡オタワの磁力線パターンを出し、オタワとGOES-16Eastの準リアルタイム波形3日間を比較する!

 

クールーKOUのデータが10月15日を最後に公開されていません、そこでオタワOTTの準リアルタイム波形3日間を取りました

オタワOTTは西経76度に位置しGOES衛星16Eastの西経75度とドンピシャで比較出来ます

もちろん、その前にオタワOTTの磁力線高度パターンを確認です!

 

オタワにあるカナダ国会議事堂とGOES衛星、

すべて無料!カナダの首都オタワで歴史と世界遺産とハイテクを楽しむ | カナダ | トラベルjp 旅行ガイド f:id:yoshihide-sugiura:20211018203119p:plain

です

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

まず、地磁気一般と当ブログモデルと電離圏一般です

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

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当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである、地球内核は単結晶の固体鉄であって永久磁石として磁場方向を記憶している

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

[世界初!地球中心部の超高圧高温状態を実現 ~ようやく手が届いた地球コア~ — SPring-8 Web Site] さんの図に説明追加させて頂ければ:

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3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

地磁気方向定義とは

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電離圏とfoF2とは [電離層(Ionosphere)について解説] さんより

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上図は昼の状態で夜から昼への移行モデルを示せば [Ionosphere - Wikipedia] より、By Carlos Molina

電離圏S4シンチレーションマップはオーストラリア政府 [SWS - Section Information - About Ionospheric Scintillation] より

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[バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば

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ここから本文です

1.まずOTT磁力線パターンを調べます

磁力線パターン計算は [流線(磁力線)関数] を使用、数値解析して解いています

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OTT磁力線_最高高度は1,943mであり、それは電離圏を突き抜けてバンアレン帯の内帯・陽子ベルトにまで来ています

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加えてOTTの特徴として、子午線はバンアレン帯におけるブラジル異常帯 [南大西洋異常帯 - Wikipedia] (SAA)を通過しています

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その結果、ブラジル上空SAAにおいては:

通常、内部ヴァン・アレン帯の最低高度は約1,000km以上であるが、SAAにおいては高度300から400km程度の熱圏にまで下がっている。

SAAの成因としては、地磁気軸が地軸と11度傾斜していることがあげられる。この影響で、地球の磁場がブラジル上空で最も弱くなり、内部ヴァン・アレン帯がここで落ち込んで地球に最も接近する。

であって、OTT磁力線は電離圏のみならず深くバンアレン帯に入り込んでいます

 

OTT(西経76度)北方磁場強度_最大値最小値カウント_時刻分布_3年間を見ますと:

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であって、最も強いピークが最小値(UT16時はOTT11時LT)に得られています

 

2.続いて準リアルタイム3日間の波形を取りますと:

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ここではじめてGOES-16Eastの波形を出しました(GOESは東側16Eと西側17Wの二つが上がっています)

16Eは西経75度でOTT76度と1度しか違いません、16EのLT12時とOTTピーク観測時LT11時の差1時間がグラフに現れています

 

まとめ:

1.中緯度の波形事例としてOTTを加えました(今までVICとKAK)

OTT磁力線が電離圏のみならずバンアレン帯とも深く相互作用した結果、最小値が強くピーク特性として得られている(他の中緯度点と比較して)と思われます

2.早く低緯度KOUの準リアルタイム波形を取りたい所です

・16Eと17Wはそこそこ電離圏バンアレン帯と相互作用する

・ブラジル上空を通過するOTT高度1,943kmは電離圏バンアレン帯と強く相互作用している

・KOU高度14kmは電離圏ともバンアレン帯とも全く相互作用していない

・他の観測点CLF,MEA,VIC,HON,GUA,KAKはOTTとKOUの中間

であって、その特徴が波形に現れているハズだ、と考えています 

 

 

 

お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

感謝です

10月度その21 世界の北方磁場強度シリーズ➡突然ですが、磁場の起源を考える動きがあるようで・・・

世界の北方磁場強度シリーズ➡突然ですが、磁場の起源を考える動きがあるようで・・・

 

ネットを見ていたら日本物理学会誌さんの記事「宇宙のあらゆる階層に広がる磁場の起源」なる記事を見つけまして、、、

なかなか面白かったので、ご報告です

 

 

理研が発表(2021/10/5)した宇宙最強磁石星・マグネター新天体(想像図)、

宇宙最強の磁石星「マグネター」と磁力線の想像図の画像

です(本日の記事と直接の関係はありません)

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

まず、地磁気一般と当ブログモデルと電離圏一般です

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211020051426p:plain

 

当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである、地球内核は単結晶の固体鉄であって永久磁石として磁場方向を記憶している

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

[世界初!地球中心部の超高圧高温状態を実現 ~ようやく手が届いた地球コア~ — SPring-8 Web Site] さんの図に説明追加させて頂ければ:

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3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

地磁気方向定義とは

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電離圏とfoF2とは [電離層(Ionosphere)について解説] さんより

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上図は昼の状態で夜から昼への移行モデルを示せば [Ionosphere - Wikipedia] より、By Carlos Molina

電離圏S4シンチレーションマップはオーストラリア政府 [SWS - Section Information - About Ionospheric Scintillation] より

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[バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば

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ここから本文です

2016年日本物理学会誌に掲載された、

宇宙のあらゆる階層に広がる磁場の起源

[https://www.jps.or.jp/books/gakkaishi/2016/05/71-05_70fushigi13.pdf]

によれば(著者は会誌編集委員会さん):

惑星、恒星、星間空間、銀河間空間といった宇宙のあらゆる階層に、磁場が普遍的に存在することがわかってきた。

なるほど

高エネルギーガンマ線から対生成した電子・陽電子対に磁場が作用し、伝搬に遅延が生じる。これを精密に検出した結果、最近では銀河間空間にさえも磁場があることがわかり、謎をよんでいる。

なるほど〜

磁場の根源を考えると、磁場の増幅などではなく、ゼロから新たにつくられる磁場がどうしても必要である、としています

で、この「ゼロから新たにつくられる磁場」のモデルはわからない(確定していない)ようです

 

最も面白かったのは:

磁力線は張力をもつので、磁力線方向の圧力pは負であり、これは暗黒エネルギーの1次元版である

としている点で、

張力というのは引く力であり、これが負であるとは押す力であり、この磁力線が宇宙全体に広がっているのであれば、それは宇宙を拡大膨張させる力であってダークエネルギーの1次元バージョンである、としている点です

 

磁場と考えると「点」になってしまうので、ここは周回する磁力線で考える方がよろしい(磁力線はかならず周回する、即ち有限平面が必要である)

すると磁力線は最低でも2次元平面を構成し、これが回転して3次元空間となり、もって宇宙全体を拡大膨張させるダークエネルギーとなる

と、短絡的な私の頭脳においては、

ダークエネルギーの起源が分かった!

それは宇宙を満たす磁力線の集合であり、初期磁力線はビッグバン時に生成され、その後、数多く生成されたマグネター磁力線が加わり、、、

 

磁力線とは空間そのものであるとしてよいから、空間から磁力線が湧いて来る?にしても、そのエネルギー源は何なんだ?となります

空間から磁力線が湧いて来れば、まさに「ゼロから新たにつくられる磁場」であって、これが現在起きているロングタームバーニング(初期のビッグバンでなく)という事でしょうか?であれば、そのエネルギー源はやはり真空のエネルギーである、もしくは現在宇宙は真空(無)そのものではないので(何故なら空間は存在する!)「空間の持つエネルギー」と言えます

 

 

 

 

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

10月度その20 世界の北方磁場強度シリーズ➡ここでバンアレン帯の高度を確認しておく!

世界の北方磁場強度シリーズ➡ここでバンアレン帯の高度を確認しておく!

 

低緯度地点の磁力線高度を確認し、どの程度電離圏と相互作用する磁力線パターンなのかを確認し、準リアルタイム波形3日間についてGOES-17West衛星との比較を出しています

さて電離圏の上空にはバンアレン帯がある訳で、本日はバンアレン帯の高度を確認しておきます、天文学辞典さんの記述内容を図で示しました

 

 

1958年、この放射線帯を発見したエクスプローラ1号ロケットモデルを掲げて歓ぶバン・アレンさん(中央)、

Van Allen Explorer 1.jpg

です

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

まず、地磁気一般と当ブログモデルと電離圏一般です

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211020051426p:plain

IGRF-13より北極サイドを示せば、

f:id:yoshihide-sugiura:20210826182616p:plain

 

当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである、地球内核は単結晶の固体鉄であって永久磁石として磁場方向を記憶している

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

[世界初!地球中心部の超高圧高温状態を実現 ~ようやく手が届いた地球コア~ — SPring-8 Web Site] さんの図に説明追加させて頂ければ:

f:id:yoshihide-sugiura:20210407061301p:plain

3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

当ブログの磁気圏モデルは:

f:id:yoshihide-sugiura:20210422175415p:plain

 

極地電離圏における磁力線形状として:

f:id:yoshihide-sugiura:20210525070739p:plain

 

地磁気方向定義とは

f:id:yoshihide-sugiura:20210423042502p:plain

 

電離圏とfoF2とは [電離層(Ionosphere)について解説] さんより

f:id:yoshihide-sugiura:20210827173546p:plain

上図は昼の状態で夜から昼への移行モデルを示せば [Ionosphere - Wikipedia] より、By Carlos Molina

電離圏S4シンチレーションマップはオーストラリア政府 [SWS - Section Information - About Ionospheric Scintillation] より

f:id:yoshihide-sugiura:20211020052507p:plain

 

 

 

ここから本文です

[バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば:

地球の周囲にあるドーナツ状の放射線帯のことで、米国の物理学者バンアレンが米国の最初の人工衛星エクスプローラー1号に搭載したガイガーカウンターで発見したのでこの名前で呼ばれる。

バンアレン帯は上図に示すように内帯と外帯2重構造なのですが、

天文学辞典さんの記述内容を図示しますと:

f:id:yoshihide-sugiura:20211024075540p:plain

となり、内帯には安定した陽子と電子の帯、外帯は電子帯ですが太陽風などの外乱にさらされており不安定です

帯(ベルト)ですから幅があるのですが詳細は記されておりませんでしたので、中央値のみをグラフで示しています

高度は赤道上空を指し示している、と思われます(極地上空にはバンアレン帯は存在しないので)

もっと正確な図が見つかれば差し替えますが、ひとまずはこの図でバンアレン帯高度を確認してゆきます

 

低軌道の人工衛星は内帯の内側、静止衛星の軌道は外帯の外側にあり、バンアレン帯の影響を受けにくい軌道を取っている。

という事ですが、

外帯の外部境界は地表面から60000 km程度の位置にある。

と、境界は高度60,000kmですので高度35,786kmGOES衛星も影響を受けています

 

考えて見ればGPS衛星は高度20,000kmですから、外帯ド真ん中にあります、気が付きませんでした!

 

 

 

お付き合い頂き、誠にありがとう御座いました

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10月度その19 世界の北方磁場強度シリーズ➡ホノルルの磁力線パターンを出し、ホノルルとGOES-17Westの準リアルタイム波形3日間を比較する!

世界の北方磁場強度シリーズ➡ホノルルの磁力線パターンを出し、ホノルルとGOES-17Westの準リアルタイム波形3日間を比較する!

 

昨日はグアムGUA磁力線の高度140kmを確認し、GUAと17Wの準リアルタイム波形3日間を取りました

北緯5度に位置するクールーKOUデータが公開されていない為(最終日付が10月15日データのままなのです)本日はホノルルHONの磁力線高度を確認し、例によって波形3日間を出す事にしました

 

ホノルル・ダイヤモンドヘッドと、GOES衛星、

ホノルルの観光スポット決定版20選!定番から穴場スポットまでご紹介! – skyticket 観光ガイド f:id:yoshihide-sugiura:20211018203119p:plain 

です

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

まず、地磁気一般と当ブログモデルと電離圏一般です

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211020051426p:plain

IGRF-13より北極サイドを示せば、

f:id:yoshihide-sugiura:20210826182616p:plain

 

当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである、地球内核は単結晶の固体鉄であって永久磁石として磁場方向を記憶している

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

[世界初!地球中心部の超高圧高温状態を実現 ~ようやく手が届いた地球コア~ — SPring-8 Web Site] さんの図に説明追加させて頂ければ:

f:id:yoshihide-sugiura:20210407061301p:plain

3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

当ブログの磁気圏モデルは:

f:id:yoshihide-sugiura:20210422175415p:plain

 

極地電離圏における磁力線形状として:

f:id:yoshihide-sugiura:20210525070739p:plain

 

地磁気方向定義とは

f:id:yoshihide-sugiura:20210423042502p:plain

 

電離圏とfoF2とは [電離層(Ionosphere)について解説] さんより

f:id:yoshihide-sugiura:20210827173546p:plain

上図は昼の状態で夜から昼への移行モデルを示せば [Ionosphere - Wikipedia] より、By Carlos Molina

電離圏S4シンチレーションマップはオーストラリア政府 [SWS - Section Information - About Ionospheric Scintillation] より

f:id:yoshihide-sugiura:20211020052507p:plain

 

 

 

ここから本文です

1.まずHON磁力線パターンを調べます

磁力線パターン計算は [流線(磁力線)関数] を使用、数値解析して解いています

f:id:yoshihide-sugiura:20211023071652p:plain

HON磁力線_最高高度は400kmであり、それは、

f:id:yoshihide-sugiura:20210827173546p:plain

F2層(昼間)をカバーする高さになっています

 

ここで、HON(西経158度)北方磁場強度_最大値最小値カウント_時刻分布_3年間を見ますと:

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であって、最も強いピークが何とか最大値、という状態です

HONとUTの時差は約13時間ですので、上図の最大値ピーク(UT23時台)はLT12時台に観測されています

この最も強いピークが最大値である低緯度の特徴はHON迄で、KAKで最も強いピークは最小値(中緯度の特徴)となります

また低緯度ではGUA,KOUともにLT10時台に最大値を観測するのですが、HONだけはLT12時台に最大値ピークが観測される特徴があります

 

 

2.続いて準リアルタイム3日間の波形を取りますと:

f:id:yoshihide-sugiura:20211023072600p:plain

となります、HONと17Wの時差は約1.4時間です

 

 

まとめ:

1.低緯度の波形事例としてGUA,HONが揃いました

続いて何とか北緯5度で電離圏との相互作用は全くないと思われるクールーKOUの波形を知りたい所です

2.GUA,HON,KOUの低緯度3地点における波形が出揃ったら、波形の特徴を論ずるフェーズに入りたい、と考えています

 

 

 

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

10月度その18 世界の北方磁場強度シリーズ➡グアムの磁力線パターンを出し、グアムとGOES-17Westの準リアルタイム波形3日間を比較する!

世界の北方磁場強度シリーズ➡グアムの磁力線パターンを出し、グアムとGOES-17Westの準リアルタイム波形3日間を比較する!

 

昨日は柿岡と南極の電離層F2の電子密度指標であるfoF2値から、極地では電離層は発達しない事を確認しました

柿岡磁力線は電離圏をシッカリと旅して来るのですが、17W磁力線はわずかに電離圏と相互作用するだけである、と考えられます

柿岡北緯26度の北方磁場強度_最大値最小値_時刻分布_3年間を見ると、最も強いピークは最小値であってLT10時台に観測しています、昨日は準リアルタイム波形3日間の柿岡と17Wを比較しました

最も強いピークは最小値に観測される」が中緯度の特徴で「最も強いピークは最大値に観測される」が低緯度の特徴である訳で、本日は低緯度の事例であるグアムGUAを取り上げGUA磁力線パターンを求め高度を確認し電離圏との相互作用を確認し、3日間の波形比較グラフを取ります

本来であれば磁力線高度14kmであるクールーKOUで調べたいのですが、データ未公開なので、GUAにしました

 

グアムの海岸と、GOES衛星、

グアムホテルの人気ランキングTOP10! | 海外ホテル予約は【JTB】 f:id:yoshihide-sugiura:20211018203119p:plain 

です

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

まず、地磁気一般と当ブログモデルと電離圏一般です

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211020051426p:plain

IGRF-13より北極サイドを示せば、

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当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである、地球内核は単結晶の固体鉄であって永久磁石として磁場方向を記憶している

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

[世界初!地球中心部の超高圧高温状態を実現 ~ようやく手が届いた地球コア~ — SPring-8 Web Site] さんの図に説明追加させて頂ければ:

f:id:yoshihide-sugiura:20210407061301p:plain

3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

当ブログの磁気圏モデルは:

f:id:yoshihide-sugiura:20210422175415p:plain

 

極地電離圏における磁力線形状として:

f:id:yoshihide-sugiura:20210525070739p:plain

 

地磁気方向定義とは

f:id:yoshihide-sugiura:20210423042502p:plain

 

電離圏とfoF2とは [電離層(Ionosphere)について解説] さんより

f:id:yoshihide-sugiura:20210827173546p:plain

上図は昼の状態で夜から昼への移行モデルを示せば [Ionosphere - Wikipedia] より、By Carlos Molina

電離圏S4シンチレーションマップはオーストラリア政府 [SWS - Section Information - About Ionospheric Scintillation] より

f:id:yoshihide-sugiura:20211020052507p:plain

 

 

 

ここから本文です

1.まずGUA磁力線パターンを調べます

磁力線パターン計算は [流線(磁力線)関数] を使用、数値解析して解いています

f:id:yoshihide-sugiura:20211022193215p:plain

GUA磁力線_最高高度は140kmであり、それは、

f:id:yoshihide-sugiura:20210827173546p:plain

D層・E層は包含しますが、F1層には届かない高さです

従って、夜間も含めてD層(これは昼間のみ)E層と常に相互作用している磁力線である、と考えられます

 

ここで、GUA(東経145度)北方磁場強度_最大値最小値カウント_時刻分布_3年間を見ますと:

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であって、最大値・最小値ともに綺麗なシングルピークを示し、最も強いピークは最大値に来ています(しかし最小値は本当に綺麗な分布になっています、Cisco社のロゴみたいですね?)

GUAとUTの時差は約9時間ですので、最大値ピークはLT10時台に観測されています

これが低緯度の特徴です

 

 

2.続いて準リアルタイム3日間の波形を取りますと:

f:id:yoshihide-sugiura:20211022193912p:plain

となります、GUAと17Wの時差は約5時間となります

GUA波形には一部大きな値が乗っています

このGUA波形を論ずるには(一部大きな値の事ではなく、波形の特徴)、私にはもう少し時間がかかります

 

 

まとめ:

1.GOES衛星の磁力線は電離圏との相互作用は少なく、低緯度GUA磁力線はD層・E層と相互作用していますが、F層(F1層F2層含む)との相互作用はない領域と考えられます

要するに低緯度であれば電離圏との相互作用が少なくなるから、GOESと特徴(波形含む)が似て来るだろう、という事です

 

2.GUAでは、F層との相互作用がない結果、最大値と最小値が綺麗なピークを示し、かつ、最大値に最も強いピークが来る、と考えています

 

3.クールーKOUであれば磁力線高度はたったの14kmですから、D層・E層との相互作用すらもない領域と考えられ、どのような波形が得られるのか興味が湧く所です

ここは、KOUデータの公開を待つしかありませんが、恐らく11月度の報告となるのではないか、と考えています

 

 

 

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

10月度その17 世界の北方磁場強度シリーズ➡日本と南極のfoF2値を知り、柿岡とGOES衛星の磁力線パターンを考える!

世界の北方磁場強度シリーズ➡日本と南極のfoF2値を知り、柿岡とGOES衛星の磁力線パターンを考える!

 

さて、北半球各地における平均磁場強度と最大最小差分平均ですが、表ではなくグラフとする事に致しました、その為には全地点で再測定する必要があり、次回11月の報告に回す事としました

そこで、今回は柿岡と南極昭和基地の電離層F2電子密度の指標であるfoF2を調べ、柿岡の磁力線パターンとGOES衛星の磁力線パターンを算出し、考察した次第です

 

昭和基地と、GOES衛星と、柿岡地磁気観測所

南極昭和基地、マイナス60℃以下に耐える建物とは? - ウェザーニュース f:id:yoshihide-sugiura:20211018203119p:plain 気象庁地磁気観測所 - Wikiwand

です

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

まず、地磁気一般と当ブログモデルと電離圏一般です

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211020051426p:plain

IGRF-13より北極サイドを示せば、

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当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである、地球内核は単結晶の固体鉄であって永久磁石として磁場方向を記憶している

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

[世界初!地球中心部の超高圧高温状態を実現 ~ようやく手が届いた地球コア~ — SPring-8 Web Site] さんの図に説明追加させて頂ければ:

f:id:yoshihide-sugiura:20210407061301p:plain

3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

当ブログの磁気圏モデルは:

f:id:yoshihide-sugiura:20210422175415p:plain

 

極地電離圏における磁力線形状として:

f:id:yoshihide-sugiura:20210525070739p:plain

 

地磁気方向定義とは

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電離圏とfoF2とは [電離層(Ionosphere)について解説] さんより

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上図は昼の状態で夜から昼への移行モデルを示せば [Ionosphere - Wikipedia] より、By Carlos Molina

電離圏S4シンチレーションマップはオーストラリア政府 [SWS - Section Information - About Ionospheric Scintillation] より

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ここから本文です

1.まず日本上空と昭和基地上空のfoF2値ですが:

[現況・トレンド | 電離圏嵐 | 宇宙天気予報センター] さんより直近の日本上空foF2値は、

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で、上から稚内国分寺(東京)・山川(鹿児島)・沖縄です、赤道に近づくほど値は大きくなります、柿岡の値は稚内国分寺の中間で8MHz程度と見ればよいでしょう

 

一方、2013年の[NICT NEWS]「南極昭和基地における電離層定常観測」より、

図4 太陽活動と電離圏の長期変動

長期に渡るfoF2値(LT0時と12時)と太陽黒点数との相関が出ていますが、foF2値としては4MHzでよいでしょう(月中央値というのは毎月15日の値、という事だと思います)

 

このように短期と長期の値を比較するのははなはだ好ましくないのですが、昭和基地短期のグラフが見当たらずで、やむなくこのように比較しています

極地ほどfoF2値は低い(F2電離層が形成されにくい)という事は分かると思います

 

 

2.そこで柿岡とGOES衛星の磁力線パターンを取ってみると:

磁力線パターン計算は [流線(磁力線)関数] を使用、数値解析して解いています

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柿岡に至る磁力線の高度は1,152kmとなり、また昭和基地はGOES衛星の磁力線出発点78.34度より低緯度に位置しています

 

ここからGOES磁力線は非常に弱い電離層を通過し形成されている事が分かると思います、一方、柿岡磁力線ですが高度1,152kmと言うと冒頭の図より、

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高度300km程度の厚い電離層(昼間)を突き抜け再び電離層に突入し柿岡に至っている事が分かります

 

要するに両者の違いは、磁力線パターンにおける電離層通過比率が高いのか(柿岡)、低いのか(GOES)、です

 

 

3.そこで参考までに柿岡とGOES-17Wの北方磁場強度グラフを取ると:

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こうなります、柿岡と17Wは約5.5hの時差がある事にご注意下さい

柿岡青波形のピークはLT6時頃で、下図UT21時頃の最大値ピークがこの数日間では現れています

最小値はあくまでもLT10時頃にシングルピークで出現しています

 

 

まとめ:

1.GOES衛星の磁力線パターンは電離層通過距離が極めて短く、中緯度(KAK等)のパターンは極めて長く電離層に依存しており、この差が最大値と最小値の出現時刻に影響しているのだろう、と思っております

2.他の事例も加えて検証を進める予定です

 

 

 

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

10月度その16 世界の北方磁場強度シリーズ➡磁力線高度と磁力線北緯度3点をまとめる!

世界の北方磁場強度シリーズ➡磁力線高度と磁力線北緯度3点をまとめる!

 

さて、ここで磁力線の高度と磁力線の北緯度の関係を3点についてまとめます

3点とは:

1.GOES-17W高度35,786kmを通過する磁力線は北緯何度の地点に到着するのか?

2.電離層F2が最も電子密度を大とする高度300km(昼間)を通過する磁力線は北緯何度に到着しているのか?

3.北緯5.21度のクールーKOUに到着している磁力線は高度何kmを通過して来ているのか?

です

 

GOES衛星と、クールーの通り、

f:id:yoshihide-sugiura:20211018203119p:plain  クールー (フランス領ギアナ) - Wikipedia

です

 

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

まず、地磁気一般と当ブログモデルと電離圏一般です

地表の磁場強度マップ2020年

ESAより地球全体を示せば、

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IGRF-13より北極サイドを示せば、

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当ブログの磁極逆転モデルは:

1.地球は磁気双極子(棒磁石)による巨大な1ビット・メモリーである、地球内核は単結晶の固体鉄であって永久磁石として磁場方向を記憶している

2.この1ビット・メモリー書き換え可能外核液体鉄は鉄イオンと電子の乱流プラズマ状態であり、磁力線の凍結が生じ、磁気リコネクションを起こし、磁力線が成長し極性が逆で偶然に充分なエネルギーに達した時に書き換わる

[世界初!地球中心部の超高圧高温状態を実現 ~ようやく手が届いた地球コア~ — SPring-8 Web Site] さんの図に説明追加させて頂ければ:

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3.従って地球磁極の逆転は偶然の作用であり予測不可でカオスである

 

当ブログの磁気圏モデルは:

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極地電離圏における磁力線形状として:

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地磁気方向定義とは

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電離圏とfoF2とは [電離層(Ionosphere)について解説] さんより

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上図は昼の状態で夜から昼への移行モデルを示せば [Ionosphere - Wikipedia] より、By Carlos Molina

電離圏S4シンチレーションマップはオーストラリア政府 [SWS - Section Information - About Ionospheric Scintillation] より

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磁力線パターン(軌道)計算は [流線(磁力線)関数] を使用しています、この式を数値解析して解きました

北緯は本来は地球磁気双極子による地球磁気緯度を使用すべきなのでしょうが、ここでは地軸に合わせています、即ち北緯90度にS極が存在する地球双極子モデルに単純化しています、太陽風による磁気圏の昼間の圧縮や夜間の伸長についても考えない所の単純対称型の地球磁力線を前提としています

 

 

1.GOES-17W高度35,786kmを通過する磁力線は北緯何度の地点に到着するのか?

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北緯78.34度に到着しており、ここは北極圏内です

 

 

2.電離層F2が最も電子密度を大とする高度300km(昼間)を通過する磁力線は北緯何度に到着しているのか?

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それは北緯19.42度に到着しています

冒頭の図にもありますように、

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高度300kmは電子密度が最も高くなるF2領域のピーク(昼間)であって、ここを通過する磁力線は、北緯19.42度に到着しています

従って、19.42度より低緯度においては電離層の影響をより受けなくなります

 

 

3.北緯5.21度のクールーKOUに到着している磁力線は高度何kmを通過して来ているのか?

それでは、北緯5.21度にあって10:30LT頃に北方磁場最大値を毎日観測するクールーKOUに到着する磁力線はどれくらいの高度を経て到着しているのか、と言うと:

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何と、たったの高度14kmです、シアン磁力線ラインがかすかに見える程度です

これは成層圏か対流圏に属するルートであり、電離圏を通過していません!

 

 

まとめ:

1.何故、低緯度では10:30LT〜12:30LTに最大値を観測するのか?

KOUは北緯5度、HONは21度、GUAは北緯13度、でありF2高度300kmの地表到着地点19度に近い(HON)かそれより低緯度です

従って、これら3観測地点は電離層の影響を受けにくいのでは?と考えられます

特にKOUに至っては成層圏か対流圏を通過して来る磁力線の磁場を観測している事になります

2.この辺りを考察する事によりLT10時台頃に最小値を観測する中緯度と最大値を観測する低緯度に関するモデルが出来そうに思えますが、ここは、もうひとつ表をまとめたい、と考えています

それは、各観測地点の北緯と北方磁場強度平均値と最大値最小値の差分平均値の表です

何故、差分平均値はどこでも50nT程度になるのだろうか?という事なのですが、まずは表にまとめてみます

MEA,VIC,CLF,OTT,KAK,HON,GUA,KOU(これは高緯度から並べた順)各観測点についてまとめます

 

 

 

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