１１月度その２３ 世界の北方磁場強度シリーズ➡FFT波形比較３日間のサイン波ベンチマークを作っておきたい！
世界の北方磁場強度シリーズ➡FFT波形比較３日間のサイン波ベンチマークを作っておきたい！
二つの3日間の波形表示を比較するには、波形の特徴を抽出して比較する必要があり、特に同相逆相に関して明確に差異が分かることが必要で、波形のフーリエ変換を行って比較するベンチマーク・データをサイン波で作ることにしました
ので、簡単に中間まとめのご報告です（グラフ数が多いです、ご注意下さい！）
[正弦波 - Wikipedia] より、
サイン曲線はコサイン曲線とまとめてシヌソイド曲線と呼ばれ、ばねによって吊り下げられた重りの振動は、平衡点まわりではサイン波として近似できる。
By Oleg Alexandrov、そして、
日々の平均気温を年間を通してプロットした際などにも荒いシヌソイドパターンが現れる。
と自然界には満ち溢れているのです
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年は：
ESAより地球全体を示せば、
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・メモリーは書き換え可能、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：
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：
電離圏とfoF2とは [電離層（Ionosphere）について解説] さんより：
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
[バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、
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．まず、サイン波+45度とサイン波の波形、基本となる２波形３日間を取る
この２波形の南中時をピーク値1.0に取り緑線で示す
図１：サイン波+45度と南中ライン３日間・4320分
であり、
図２：サイン波と南中ライン３日間・4320分
となる
この２波形・サイン波とサイン波+45度は地球上の異なる経度２地点の磁場強度３日間とみなすのである
この２観測点がどこであるか分からないが、サイン波+45度の方が3時間（45度）東に位置していることは分かる、何故なら南中時が3時間早いからである
２．基本波をフーリエ解析する
２波形のパワーFFTスペクトルを示す、グラフ中にIndex4の位相角も示す
図３：サイン波+45度のパワーFFTスペクトル
Index4が周期1日24時間1440分のスペクトルであって、
図４：サイン波のパワーFFTスペクトル
こちらもIndex4に周期1日24時間1440分のスペクトルが位置するが、位相角は異なる
図５：サイン波+45度の実数部FFTスペクトル
であり、虚数部は、
となり、Index4のArcTan(虚数/実数)を角度表示したものが、Index4の位相角であり、-35.14度であった
サイン波の方は、
図７：サイン波_実数部FFTスペクトル
であり、
であって、Index4の位相角は-70.49度となった、これはサイン波+45度の-35.15度とは異なる、そこで、両グラフを南中時でマッチングさせて位相角を調べてみよう
３．南中時でマッチングを取り位相角を調べる
両波形の南中時マッチングを取ると時間は３日間より少し短くなる、マッチング前東側に在った波形をEast波形、西側に在った波形をWest波形と称する
図９：East波形
であり、
図１０：West波形
と短くなるが、両者は完全に同じ波形となって、パワーFFTを取って実数部と虚数部（実数虚数グラフは省く）からIndex4の位相角を入れれば
図１１：East波形パワーFFTスペクトル
と、位相角-53.48度であり、同様にWestを取れば、
図１２：West波形パワーFFTスペクトル
こちらも位相角-53.48度と、完全に同じとなる
これは同相のケースである
４．それでは逆相のケースを調べてみよう
サイン波+45度はそのまま、サイン波のボトム-1.0ポイントを南中時に設定すればよい
図１３：サイン波+45度波形と南中時（図１と同じ）
これは図１と同じで、
図１４：南中時をボトムとしたサイン波
これは南中時をボトムとしているので図２とは異なり、
両者の南中時マッチングを取ると、サイン波+45度の方がやはり東側にあるので、
図１５：East波形
と、
図１６：West波形
となり、横軸の長さは2.9日から2.4日と短くなっていて、完全に逆相となっている訳だが、FFT解析をすると（実数部虚数部は示さないでパワーのみ）、
図１７：East波形パワーFFTスペクトル
と、
図１８：West波形パワーFFTスペクトル
と、周期強度ピークはIndex4からIndex3に移り、Index3,4成分の位相角はどちらも同じ、となった！
まとめ：
やはりArcTanで位相角度を求めても同相・逆相の差異が数字で（符号で）現れない
ArcSinで調べればOKか？
符号なり数値で同相逆相が区別できないと解析できない！
かなり長くなったので、ここで一旦閉じます
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
１１月度その２２ 世界の北方磁場強度シリーズ➡二つの3日間波形表示を比較をするには、、、！
世界の北方磁場強度シリーズ➡二つの3日間波形表示を比較をするには、、、！
二つの3日間の波形表示を比較するには、波形の特徴を抽出して比較する必要があり、特に同相逆相に関して明確に差異が分かることが必要で、そのために波形のフーリエ変換を行って色々と試しているのですが、これ（フーリエ変換）はナカナカ難しい、ということが分かりました
ので、簡単にまとめのご報告です
18世紀から19世紀にかけて活躍したフランスの数学者・物理学者、フーリエ男爵
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年は：
ESAより地球全体を示せば、
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・メモリーは書き換え可能、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：
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：
電離圏とfoF2とは [電離層（Ionosphere）について解説] さんより：
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
[バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、
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
１．3日間4320分において、1440分（1日24時間）周期のサイン波を取ってみる
1日24時間1440分を360度に対応させたサイン波は、
図１：360度を1440分に対応させて3周期のサイン波
となります
さて、波には位相（Phase）なるものがあり、"1周期を位相360度" で表現します
例えば、コサイン波はサイン波より位相が90度進んでいる、と表現されて、
図２：上記サイン・グラフの位相を90度進めたコサイン波の表示
となります
さて、地磁気3日間波形比較では二波型の同相か逆相かが気になる所でしたが、これはサイン波の位相を180度進めれば逆相になりますから、
図３：図１のサイン波を180度進めた波形
これで図１と図３は逆相になります
２．周波数成分を抽出する
波形の周波数成分を取り出すにはフーリエ変換にてパワースペクトルを取ればよく、図１・２・３のパワースペクトルは：
図４：サイン波のパワースペクトル
であり、
図５：コサイン波のパワースペクトル
であり、
図６：サイン波+180度のパワースペクトル
であって、すべて同じIndex=4の所にスペクトラムが立ち、これが周期1440（1日24時間）の周波数に対応します
位相が進んでいても遅れていても、周期が同じであれば周波数は同じになります（当たり前ですが）
しかし、これでは同相・逆相（位相180度のズレ）や位相90度のズレは分からない！
３．位相成分を抽出する
そこで、位相成分の抽出になるのですが、実数部（Re）表示と虚数部（Im）表示と位相角度（ArcTan）表示した３種類があるのですが、これで差異を見出すのがナカナカ難しい
まず位相角度（ArcTan）表示では図１と図３が同じになってしまう（同相逆相が識別できなくなってしまう）ので除外します
Index4にマイナス2000強が立ちます
となり、Index4に約プラス9が立ちます
となり、Index4にプラス2000強が立ちます
まとめ：
１．異なる二つの波形の同じ周波数（例えばIndex=4）において、虚数部がプラス・マイナスで大きく逆転していれば、サイン波において逆相（じつは実数部がプラス・マイナスで大きく逆転していればコサイン波で逆相、なのです）
２．異なる二つの波形の同じ周波数（例えばIndex=4）において、虚数部の一方が大きくプラスまたはマイナスで他方がゼロに近ければ位相は90度のズレ
となる訳ですが、これらを識別するのはなかなか難しい（30度・45度・60度、、、位相のズレはいくらでも有り得るのですから）
３．特に地磁気観測の場合、平穏時に限定したとして「異なる二つの波形」なるものがUT同時刻で経度の異なる地点で観測しているのですから、もともとズレて当たり前なのです
この２地点における経度の差をどうキャンセリングして二つの波形を比較できる土台に引き挙げるのか？が当面の（先に解決すべき）課題である、ということが分かりました！
その上で、目視により識別するか？と考えております
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
１１月度その２１ 世界の北方磁場強度シリーズ➡カレッジの地磁気変動3年間を調べる！⬅3日間波形グラフを追記！
世界の北方磁場強度シリーズ➡カレッジの地磁気変動3年間を調べる！⬅3日間波形グラフを追記！
ホノルルHONの地磁気変動3年間について、ピーク観測時刻は最大値側（マジェンダ側）でLT13.5時と他観測点のLT10時頃であるのに対し約3.5hもズレております（経度にして52.5度も、です）
そこでホノルルHONに近い観測点を探したところ、アラスカ州立大学フェアバンクス校の中にカレッジCMOなる観測点がありました、ホノルルHONに近いとは経度が近いの意味です（カレッジが何故CMOになるのかは私には全く分かりませんが）
いずれにせよ、INTERMAGNETさん [The INTERMAGNET Vision and Mission] に感謝です
アラスカ州立大学フェアバンクス校にある観測所カレッジCMOの場所は、
で、フェアバンクスは1年のうち243日もオーロラが観賞できるというオーロラの聖地 [HIS アラスカツアー -オーロラ紀行-] だそう
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年は：
ESAより地球全体を示せば、
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・メモリーは書き換え可能、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：
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：
電離圏とfoF2とは [電離層（Ionosphere）について解説] さんより：
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
[バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、
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
１．17WとカレッジCMOの磁力線パターンと緯度経度を確認です
図１：17WとカレッジCMOを通過する磁力線パターンと緯度経度
カレッジCMO磁力線の高度は4920kmであってバンアレン内帯は完全に付き抜けており、GOES-17Wに近い磁力線パターンです
２．続いてカレッジ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です
図２：カレッジCMO３年間北方磁場強度変動グラフ
Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で11,850-12,350まで500nTに揃えています
高緯度では平均磁場は小さく差分平均が大きくでる傾向にあります（要するに散ります）
このグラフに現れた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３：カレッジCMO最小値最大値の観測時刻カウント分布
何と、最大ピークは最大値カウント側（マジェンダ側）に出ました！これはグアムGUAやホノルルHONやサンファンSJGといった低緯度に見られる傾向と同じです
そして驚くべきことは、最大ピーク観測時刻が夜間LT23.1時になったことです、現地時間真夜中に最大ピークを観測する例は他にありません
これは北緯64.87度というオーロラ聖地フェアバンクスで、プラズマは夜間電離層（これはそれほど活動的でない）バンアレン内帯のみならず地球夜間部プラズマシートで発生する磁気リコネクションを含むプラズマ流も考慮する必要があることを示しています
図５： [北欧・冬のオーロラ特集｜北欧旅行フィンツアー] さんより、
これです
加えますれば、これらプラズマ流（電離層・バンアレン内帯・プラズマシート）が磁力線磁場を強めたり弱めたりして日変動が表れているのだ、と考えております
３．磁場強度平均と差分平均の世界まとめマップです
図６：世界観測点マップ
カレッジCMO➡ホノルルHON➡GOES-17Wのラインが見えてきました！
図７：緯度サイドビュー
図８：経度サイドビュー
追記：2021/11/21 06:30
４．3日間波形グラフ
図９：カレッジCMOとGOES-17Wの波形3日間
GOES-17Wについては、磁気嵐のあった11/2-5ではなく直近11/17-20の3日間を取りました、両者の時差は約0.7hで約42分となります
それでも流石オーロラの聖地、よく乱れています！
逆相に動いています
追記終わり
まとめ：
１．北緯64.87度のカレッジCMOを加えて面白い展開になってきました
２．GOES-17WとカレッジCMOの3日間波形比較グラフは平穏時で比較しましたが、それでもカレッジCMO波形は乱れています、北緯64度ともなるとこうなるのでしょう
逆相に動いているように見えます、今後おこなう同相逆相の波形比較は平穏時波形（磁気嵐時ではなく）で行うことにしました
３．最大ピーク観測時LTの世界まとめマップをはやく出したいところです、12月度にまとめます
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
１１月度その２０ 世界の北方磁場強度シリーズ➡ホノルルの地磁気変動3年間を調べる⬅再度の修正版です⬅追記あり！
世界の北方磁場強度シリーズ➡ホノルルの地磁気変動3年間を調べる⬅再度の修正版です⬅追記あり！
ホノルルHONの地磁気変動3年間について、エラーデータ処理にまたまた不具合がありました
ホノルルHONの地磁気変動3年グラフを取り直しました
また最大値最小値_時間別カウントグラフも取り直し、ピーク値レシオなる数値を導入しました
平均磁場と差分平均に大きな違いは出ませんでしたが、世界まとめマップも取り直しています
ホノルルのダイヤモンドヘッド（By Forest & Kim Starr）
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年は：
ESAより地球全体を示せば、
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・メモリーは書き換え可能、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：
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：
電離圏とfoF2とは [電離層（Ionosphere）について解説] さんより：
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
[バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、
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
ここから本文です
１．ホノルルHONと17Wの磁力線パターンと緯度経度を確認です
このグラフに変更はありません
図１：17WとHONを通過する磁力線パターンと緯度経度
HON磁力線の高度は400kmであって昼間の電離圏F2層に届く程度です
２．続いてホノルル３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
図２：ホノルルHON３年間北方磁場強度変動グラフ
Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています
ホノルルHONでは北方磁場強度が減衰しています
データは分単位でエラーデータには99999.0が入っているのですが、1日のうち1分でも99999.0が入っていた場合はその日の最大値最小値の観測をスキップさせる処理に変更していす
このグラフに現れた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、
追記：2021/11/19 04:00
宇宙の徒然を語るブロガー「まさき りお（id:ballooon)」さんからコメントで：
ピーク値レシオ＝2.27←この数字はどういう意味なのですか？
なるご指摘を頂き、説明がグラフ上で足りなかったので、図３にピーク数値を追加しました、観測された現地時間LTも追加しました
追記終わり
図３：ホノルルHON最小値最大値の観測時刻カウント分布
最小値ピークを押さえて、最大値ピークがUT0時台に出現しています、これはホノルルHONで13.5時台となります
ピーク値レシオなる数値を導入しました、ホノルルHONの例で言いますと、最大値ピークカウント/最小値ピークカウント、で極性マジェンダ（ピークは最大値側を意味する）となります
３．GOES-17WとHONの準リアルタイム波形3日間グラフです
この記述は前のままで、変更ありません
観測時間は、UT2021年11月2日05:53〜11月5日05:52までの3日間72時間です
図４：HONとGOES-17W波形グラフ3日間
HONの場合はレンジ400nT以内に余裕で２波形が収まります
これを見る限り平穏時も磁気圏嵐も含めて、17WとHONは同相であるように思えます
磁力線がバンアレン帯や電離圏を通過しないと同相になる、通過すると逆相になる、が本ブログの見解です（現時点において）
HONと17Wの時差は、1.4時間です
４．磁場強度平均と差分平均の世界まとめマップです
図５：緯度サイドビュー
ホノルルHONに大きな変更はありませんでした
図６：経度サイドビュー
ホノルルHONに大きな変更はありませんでした
まとめ：
１．何度もアップし直して申し訳ありませんでした
エラーデータの処理というのがナカナカ、でした！
1日のうち1分でもエラーデータがあれば、その日の最大値最小値は取らない、としました
２．最大値最小値_時刻別カウントグラフにピーク値レシオが導入できたのが前進でした
12月度はピーク値レシオで世界まとめマップを挙げます
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
１１月度その１９ 世界の北方磁場強度シリーズ➡各地の磁場強度平均と最大最小値の差分平均をグラフにまとめる⬅ホノルルHON修正版！
世界の北方磁場強度シリーズ➡各地の磁場強度平均と最大最小値の差分平均をグラフにまとめる⬅ホノルルHON修正版！
ホノルルHONのエラーデータ処理に不具合があったので、北方磁場強度3年間を取り直しました
結果、世界まとめグラフも修正する必要があり、その修正報告です
世界全体ということで（半分ですが）、NOAAさんよりGOES-16E衛星から地球のショットNOW
です
⬆やはりオブジェクトオリエンテッドで、最新画像に自動更新されていますね！
最初にロードした時は15 NOV 2021でしたが、17 NOVになっています
日本時間11月15日にアップした以下の記事でも、
１１月度その１７ 世界の北方磁場強度シリーズ➡各地の磁場強度平均と最大最小値の差分平均をグラフにまとめる！ - なぜ地球磁極は逆転するのか？
GOES-16E写真日付も17 NOVになっています！
凄いです、この辺がアメリカですよ！
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年は：
ESAより地球全体を示せば、
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・メモリーは書き換え可能、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：
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：
電離圏とfoF2とは [電離層（Ionosphere）について解説] さんより：
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
[バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、
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
ここから本文です
１．地球全体表示には色々あるようですが、ここでは以下の形式としました
図１：世界各地観測点10ヶ所とGOES衛星2ヶ所のマップ
縦軸Yは南緯90度から北緯90度でこれは問題はないと思いますが、横軸Xは東経0度から360度で東経表示となっています、これは地磁気データを扱う際には全東経表示するのが標準のようで、それにならいました
各観測点とGOES衛星2ヶ所の他、磁北極と磁南極（方位磁石が真下を向く点）及び地球磁気双極子北極と南極（世界各地の観測データから地球を一本の棒磁石とするモデルにおけるS極とN極）を入れてあります
磁北極と磁南極、及び地球磁気双極子の位置は年変動しています、数値は京都大学さん [磁石の北と地磁気極と磁極] より2021年の数値を引用しています
地球磁気双極子のS極とN極は正確に対抗していますが（モデルが棒磁石ですから）、磁北極と磁南極は正確には対抗していません（観測結果がそうなっているのです）
このグラフで気付いたことは、柿岡➡グアム➡キャンベラ➡磁南極2021の経度はだいたい同じであった、ということです
また磁気双極子_北極2021➡オタワ➡フレデリックス➡サンファン➡GOES-16Eの経度もだいたい同じであることが確認できます
加えて、磁北極と磁南極は東経側にあり（西経側でなく）東経145度辺りに揃っていることも本グラフを取って気が付きました
２．北方磁場3年間の平均強度と差分平均を緯度・経度から見たグラフを示すと：
図２：緯度サイドから見た平均磁場強度と差分平均
マジェンダが平均磁場強度で、マジェンダの上に緑の差分平均を示します
平均磁場強度の単位はμTで、差分平均はその1/1000表示であるnTです、これは偶然です
私は1000倍異なる単位の軸を共有するグラフというのは見たことがありませんが、ここでは使ってみました
図３：経度サイドから見た平均磁場強度と差分平均
マジェンダが平均磁場強度で、マジェンダの右に緑の差分平均を示します
シャンポンCLFの東経2.3度を加えるとマップが広がりすぎて見えなくなるので、シャンポンCLFは除外してあります
平均磁場強度の単位はμTで、差分平均はその1/1000表示であるnTです
３．まとめ
１．ホノルルHONの不具合を修正した結果、すべて差分平均値の方がnT表示で全体平均μT値より大きくなりました
２．次に24時間分割した最大値と最小値の観測時刻統計グラフについて、特徴を数値化します、これはホノルルHONデータでやります
世界まとめグラフでの表示は12月度以降となります
３．3日間の波形比較グラフの数値化についても12月以降となります（場合によっては1月以降）
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
１１月度その１８ 世界の北方磁場強度シリーズ➡ホノルルの地磁気変動3年間を調べる⬅修正版！
世界の北方磁場強度シリーズ➡ホノルルの地磁気変動3年間を調べる⬅修正版！
ホノルルHONの地磁気変動3年間について、エラーデータ処理に不具合がありました
エラーデータは99999.0が入っているのですが、この処理にミスがありました
ので、地磁気変動3年間についてのみ修正結果グラフを提示致します
ホノルルのダイヤモンドヘッド（By Forest & Kim Starr）
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年は：
ESAより地球全体を示せば、
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・メモリーは書き換え可能、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：
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：
電離圏とfoF2とは [電離層（Ionosphere）について解説] さんより：
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
[バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、
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
ここから本文です
１．ホノルルHONと17Wの磁力線パターンと緯度経度を確認です
図１：17WとHONを通過する磁力線パターンと緯度経度
HON磁力線の高度は400kmであって昼間の電離圏F2層に届く程度です
２．続いてホノルル３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
図２：ホノルルHON３年間北方磁場強度変動グラフ
Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています
HONでは北方磁場強度が減衰しています
不具合があったグラフでは最大値データが大きく欠けていたのですが、修正後は大きく欠けることはなくなりました
また全体平均26.84μT、差分平均33.96nTと他観測点と似た結果になりました！
このグラフに現れた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３：ホノルルHON最小値最大値の観測時刻カウント分布
最小値ピークを押さえて、最大値ピークがUT0時台に出現しています、これはHONで13.5時台となります
３．GOES-17WとHONの準リアルタイム波形3日間グラフです
この記述は前のままで、変更ありません
観測時間は、UT2021年11月2日05:53〜11月5日05:52までの3日間72時間です
図４：HONとGOES-17W波形グラフ3日間
HONの場合はレンジ400nT以内に余裕で２波形が収まります
これを見る限り平穏時も磁気圏嵐も含めて、17WとHONは同相であるように思えます
磁力線がバンアレン帯や電離圏を通過しないと同相になる、通過すると逆相になる、が本ブログの見解です（現時点において）
HONと17Wの時差は、1.4時間です
まとめ：
１．ホノルルHONのエラーデータ処理に誤りがあった訳で、他観測点、特にデータ欠損が見えたグアムGUAとサンファンSJGも取り直す必要があります
しかし分単位データの3年間分ダウンロードはかなり重く、12月度の報告ですべて取り直した結果を報告致します
２．ここでは最大値と最小値の発生時間分布である図3の数値化に入ります、このままホノルルHONデータでやります
３．しかし、その前に各観測点の北方磁場強度平均と差分平均をまとめたグラフにおいてホノルルHONを修正したグラフを続いてアップ致します
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
１１月度その１７ 世界の北方磁場強度シリーズ➡各地の磁場強度平均と最大最小値の差分平均をグラフにまとめる！
世界の北方磁場強度シリーズ➡各地の磁場強度平均と最大最小値の差分平均をグラフにまとめる！
さて、11月度に入ってから：
１．世界各地10ヶ所の北方磁場強度「１日当り最大値と最小値」を3年分グラフ化し、平均磁場強度と最大値ー最小値の差分平均を出しました➡平均磁場強度と差分平均という数値化を行った訳です
２．世界各地のUT24時間における最大値と最小値の出現回数を3年分（1095日）統計グラフ化しました➡この統計グラフについては未だ数値化しておりません
３．世界各地とGOES衛星16Eまたは17Wと3日間に渡る波形グラフを取りました、11月3日UTに磁気嵐（柿岡でK-index6）が観測され11月2日から5日UTに渡る比較波形グラフを取りました➡二つの比較波形グラフについても数値化しておりません
世界10ヶ所に及ぶ観測の全体像を理解するには全体を見渡せる「まとめグラフ」が必要で、そのためには数値化が必要で、１．に関しては最低線の数値化ですが出しましたので、今回は１．に関するめとめグラフの報告です
世界全体ということで（半分ですが）、NOAAさんよりGOES-16E衛星から地球のショットNOW
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年は：
ESAより地球全体を示せば、
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・メモリーは書き換え可能、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：
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：
電離圏とfoF2とは [電離層（Ionosphere）について解説] さんより：
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
[バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、
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
ここから本文です
１．地球全体表示には色々あるようですが、ここでは以下の形式としました
図１：世界各地観測点10ヶ所とGOES衛星2ヶ所のマップ
縦軸Yは南緯90度から北緯90度でこれは問題はないと思いますが、横軸Xは東経0度から360度で東経表示となっています、これは地磁気データを扱う際には全東経表示するのが標準のようで、それにならいました
各観測点とGOES衛星2ヶ所の他、磁北極と磁南極（方位磁石が真下を向く点）及び地球磁気双極子北極と南極（世界各地の観測データから地球を一本の棒磁石とするモデルにおけるS極とN極）を入れてあります
磁北極と磁南極、及び地球磁気双極子の位置は年変動しています、数値は京都大学さん [磁石の北と地磁気極と磁極] より2021年の数値を引用しています
地球磁気双極子のS極とN極は正確に対抗していますが（モデルが棒磁石ですから）、磁北極と磁南極は正確には対抗していません（観測結果がそうなっているのです）
このグラフで気付いたことは、柿岡➡グアム➡キャンベラ➡磁南極2021の経度はだいたい同じであった、ということです
また磁気双極子_北極2021➡オタワ➡フレデリックス➡サンファン➡GOES-16Eの経度もだいたい同じであることが確認できます
加えて、磁北極と磁南極は東経側にあり（西経側でなく）東経145度辺りに揃っていることも本グラフを取って気が付きました
２．北方磁場3年間の平均強度と差分平均を緯度・経度から見たグラフを示すと：
図２：緯度サイドから見た平均磁場強度と差分平均
マジェンダが平均磁場強度で、マジェンダの上に緑の差分平均を示します
平均磁場強度の単位はμTで、差分平均はその1/1000表示であるnTです、これは偶然です
私は1000倍異なる単位の軸を共有するグラフというのは見たことがありませんが、ここでは使ってみました
図３：経度サイドから見た平均磁場強度と差分平均
マジェンダが平均磁場強度で、マジェンダの右に緑の差分平均を示します
シャンポンCLFの東経2.3度を加えるとマップが広がりすぎて見えなくなるので、シャンポンCLFは除外しました
平均磁場強度の単位はμTで、差分平均はその1/1000表示であるnTです
３．まとめ
１．図２と3から明確にまとめられる結果は現在まだありません
傾向であればいくらでも言えると思いますが、ここはこのまま続けます
２．次に24時間分割した最大値と最小値の観測時刻統計グラフについて、特徴を数値化して図２と図３の緯度サイドビューと経度サイドビューのまとめグラフを出してみます
どう数値化するか？ですが未だ決めておりません
３．3日間の波形比較グラフについては上記2が終えてから検討致します
４．図1は簡単に出せたのですが、図2に思いのほか時間がかかってしまいました！（図3は容易です）
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
