８月度その１５：世界の北方磁場強度シリーズ➡電離圏について、もう少し！➡追記あり！➡追記２あり！！
世界の北方磁場強度シリーズ➡電離圏について、もう少し！➡追記あり！➡追記２あり！！
電離圏について、もう少し学んでおきたい、という事なのですが、、、
お付き合い頂ければ幸いです
地表の磁場強度マップ2020年は：
ESAより地球全体を示せば、
IGRF-13より北極サイドを示せば、
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
当ブログの磁気圏モデルは：
極地電離圏における磁力線形状として：
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
まず英文Wiki電離圏 [Ionosphere - Wikipedia] より：
夜間においてはF層のみが強い電離層で、E層やD層は極めて弱い。
昼間においてはE層が発達し新たにD層を作り、F層も発達してF2層とF1層に分離する
By IonosphereLayers
これを夜から昼への地球イメージ図で示せば
By Carlos Molina
となる、地球は左から右へ回転している、夜間のF層とE層が朝方からF1&F2とE&Dに分離成長する姿が分かる ⬅ あ、、、こうなるんですか！という感じです
普通、この種の図は北米または南北アメリカ大陸か大西洋を中心にして示されるのだけれども、この図では何と日本が中央に来ている！
日本が夜を終えて朝が来た時の図なのである ⬅ 丁度、この頃に柿岡KAKでは北方磁場強度が最小値を示し、日本上空のTEC値は凹状態を示すのである
シャンポン・オタワ・ミーノック・ビクトリア・柿岡で現地時間9時頃から11時頃にかけて１日の北方磁場強度最小値が頻繁に観測されるのは、F➡F1＆F2、E➡E&D、への分離成長の時間帯であり、この分離成長が原因である事を強く示している、と思われる
そうして電離圏シンチレーション現象である、ベルギーの会社「セプテントリオ」さんのホーム
[IONO+: 電離層シンチレーションモニタリング | Septentrio] より：
電離層に不規則性があると問題が発生します。この不規則性は、電離層の電子密度の局所的なゆらぎで、GNSS信号の位相と振幅を歪め、シンチレーションとして知られるゆらぎを生み出す場合があります。電離層シンチレーション (IS) は通常、以下の2つの指標で特徴付けられます。
シンチレーションとはゆらぎの事で、星がチラチラとゆらぎながら輝くのは大気によるシンチレーションである
- S4: 振幅シンチレーション指数
- σφ: 位相シンチレーション指数
S4が振幅（強度）のゆらぎ指数、σφが位相のゆらぎ指数、と定義している
大気が強い紫外線やX線を浴び電離が進むと（これをシンチレーション・イベントと呼んでいる）、GNSS衛星の信号が乱れる図を示している
これは衛星の位置決定システムの誤差となるので、いかにしてこれを低減排除するかがビジネスとなるのである
そうして地球全体の電離圏シンチレーション・マップが示される
シンチレーション現象は、磁気赤道周辺の地域で最も激しく頻繁に発生していますが、比較的規模は小さいものは極地域でも発生します。
ここで磁気赤道であるが、地球双極子（地球を棒磁石ととらえた時）の赤道の事である
磁気赤道を挟んで南北に頻繁にシンチレーションが発生する赤で示されるベルト領域が存在する ⬅ 何と、ブラジルに引き寄せされている！
極地も黄色でやはりシンチレーションが発生する領域との事である
柿岡はブルーで示される領域で最も安定した領域であり、シャンポン・オタワ・ミーノック・ビクトリアは空色領域で柿岡よりは不安定である事が示されている
これだけ明確に磁気赤道を挟んで電離圏の不安定領域がベルト状南北に発生する、とは知りませんでした
１．この領域の電離圏上空では赤道環電流が西方に向かって流れています
２．電離圏下空の地表では貿易風が東から西へ向かって流れています
１．と２．が電離圏にどのような影響を与えているのでしょうか？
そして、それは中緯度における午前中の北方磁場強度の最小値観測現象と関連しているのでしょうか？
追記： [貿易風 - Wikipedia] より、2021/09/01 06:55
貿易風は地球を周回しているのか？ 気になったもので調べました、結果、東西を周回する気流ではありませんでしたが、、、
赤道付近で強い日射のために生じた上昇気流は、圏界面付近を極に向かって流れるが、地球の自転によるコリオリの力を受けて次第に東寄りに向きを変え、緯度30度付近で滞留するため、下降流となって海面（地表面）に吹き下りる。これが亜熱帯高気圧であるが、ここから、先に述べた上昇流により生じた赤道付近の低圧部に向けて南北から吹き込む気流が貿易風である。北半球では北風、南半球では南風になるはずだが、やはりコリオリの力の影響を受け、北半球では北東貿易風、南半球では南東貿易風となる。
という事なのですが、
高さは 8-10 km で、2-3 km の高度を境に二層に分かれる。上層は高温で乾燥しており、下層は低温で湿っている。
何と、ここでも上下２層に分かれるのですか！
開けた海洋では一年中ほとんど同じ風向の貿易風が吹くが、陸地に近い所やインド洋北部では、季節風の影響力が強いため一定ではない。
という事でした
追記終わり
追記２：[ジェット気流 - Wikipedia] より、2021/09/02 03:30
所で、ジェット気流というのがあったけれど、これも上下２層になっているのだろうか？と疑問に思い調べてみました
By Lyndon State College Meteorology：ジェット気流の概略。ジェット気流は寒帯および亜熱帯で、蛇行しながら地球を取り巻いて吹いている
上空下空の上下２層ではなく、北半球の南北で２層となっていました
極を中心に特に上空8 - 13km付近で風速が最大となる。主要なものとして北緯40度付近の寒帯ジェット気流と北緯30度付近の亜熱帯ジェット気流がある。
⬆ これが南北２層です
長さ数千km、厚さ数km、幅100km程度で、特に冬季には寒帯前線ジェット気流と亜熱帯ジェット気流が合流する日本付近とアメリカ大陸東部では風速は30m/sぐらいで中には100m/s近くに達することもあるが、夏期はその半分程度の風速に弱まる。
なるほど、季節依存でしたか、これはいずれ役立つ可能性があります、断面図を示せば、
By National Weather Service JetStream：寒帯ジェット気流（左）と亜熱帯ジェット気流（右）の断面図。緑色の濃い部分ほど風速が大きい。大気循環との位置関係を示す。
なるほど、確かに上下２層ではありませんでした、大気循環との位置関係とは「追記あり」に示す図のハドレー循環とフェレル循環の事を言っています
追記２終わり
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
