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

9月度その12 世界の北方磁場強度シリーズ➡突然ですが、米国気象衛星GOESについて!

世界の北方磁場強度シリーズ➡突然ですが、米国気象衛星GOESについて!

昨日の米国気象衛星GOESに関する記事について、宇宙の徒然を語り最近は宇宙クイズにまでテリトリーを広げているブロガー「まさき りお(id:ballooon)」さんより:

地上のY、Zの値は前に見たことがありますが、Fってなんですか?

なる質問を頂き、FとはX成分・Y成分・Z成分すべてを合わせた全磁力の事なのですが、GOESではX/Y/Zで測定していましたので、その辺りをまとめました

現在、NOAAさんよりGOESの過去データがダウンロード出来ないかどうか、調べています、が、時間がかかりそうです

ので、本日はNOAAさんよりGOESの紹介サイトから簡単なご紹介です

 

 

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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ここからが本文です

 

米国の気象衛星GOESは [気象衛星 - Wikipedia] より、

GOESは宇宙環境監視システムである。静止軌道上で、太陽から到来するX線や、高/低エネルギー荷電粒子、磁力、陽子、太陽を直接撮影して、地球上の電離層擾乱や衛星の運用警報、宇宙船外活動などに役立てることを目的としている。

と各種データを観測していますが、磁場測定もそのひとつなのです

静止軌道衛星は赤道上空の高度35,880kmを地球の自転と同じ向きに周回するため、地上から見ると衛星は赤道上で静止しているように見える。

高度35,880kmですからGPS衛星20,000kmよりかなり高いです、バンアレン帯は完全にカバーしていると見ていいでしょう、その軌道の大きさは:

であって地球半径が6,731kmですから、こんな感じの半径になります

 

GOESは、基本的にアメリカ大陸上空の東西に1機ずつ配置され、西経75度にGOES-Eastが、西経135度にGOES-Westが配置されている。 

 

ここでNOAAさんのサイトへ移ります、初心者向けGOES-Rのガイド

[https://www.goes-r.gov/downloads/resources/documents/Beginners_Guide_to_GOES-R_Series_Data.pdf]

によれば:

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と、正確にはWestに相当するGOES-17が西経137.2°、Eastに相当するGOES-16が西経75.2°の赤道上にあり(中間にもうひとつあるようですが、磁場測定とは関係ないようです)米国全体をカバーしています

 

赤道上の高度35,880kmにあって、GOESは以下のイメージで示される所の太陽風によって歪められた地球磁場(磁気圏)を測定しています

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2016年12月22日UTC20:29から23:29までの3時間データをプロットすれば:

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一番上の青がX成分で北方成分、次の緑がY成分で東方成分、一番下の赤がZ成分で鉛直成分です

各々120nTから20nT程度の磁場強度に分布しているのが分かります

冒頭の図を引っ張ってくれば、

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であって、X・Y・Zのベクトル和がFとなりますが、GOESの場合はX・Y・Zを測定値として地上に送っているようです

本ブログでは北方成分を取り上げていますので、X成分となります

 

現在、このX成分の過去データがNOAAさんのサイトのどこを見れば分かるのだろう?と探している最中です

 

 

 

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