９月度その２０ 世界の北方磁場強度シリーズ➡米国衛星GOES-17Wの波形にFFTを掛けて周波数分析する！
世界の北方磁場強度シリーズ➡米国衛星GOES-17Wの波形にFFTを掛けて周波数分析する！
先日、準リアルタイムで３日間のGOES-17West衛星とVICのデータを比較した波形グラフをアップ致しました
ここで、また新たな別の３日間になりますが、17Wの波形にFFT（フーリエ変換）を掛けて周波数分析をしましたので、ご報告です
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、
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
ここからが本文です
GOESは米国東側と西側の赤道上高度35,880kmに打ち上げられた静止気象衛星で、以下のイメージで示される太陽風によって歪められた地球磁場（磁気圏）を地球と一緒に回転しながら測定しています
2021年9月21日11時0分から24日10時59分（UT）72時間におけるGOES西側17W衛星の北方磁場強度の波形を示すと、
となります、横軸はUT時間で示され、赤縦線が17Wの西経137°におけるLocal Time（LT）12時です
データは分単位の値（分単位の平均値）で表示されており、72時間は4320分であり4320点の波形がプロットされています
これにFFTを掛け、パワースペクトラを全域に対し示すと、
横軸"index"は周波数を示しておりこのグラフでは1から4320まで4320ポイント存在し、左端"1"が1サイクル72時間に相当し右端"4320"が1サイクル1分に相当する周波数です、周波数の単位はHzで1サイクル1秒が1Hzですが、これだけの長い波形ですと周波数の逆数である時間で表示説明しています
縦軸"abs()^2"はFFT解析結果の絶対値の2乗であり、2乗で各周波数成分のエネルギー分布が示されます、単位は10のN乗で表示されています、例えば"3e+09"は「3掛ける10の9乗」です
"W17X"の意味は、GOES-17West衛星の測定北向X成分、の意味です
FFTの結果は横軸中央で左右対称となり左側半分のみが有効となります、このグラフは「確かに左右対称になっている」事を確認デバッグする目的で出しています
そこで左側に着目し拡大しますと、
こうなります、周波数軸で1サイクル72hから3.6hまでを拡大表示しています
72h成分も僅かにありますが、18h成分にエネルギーが集中している事が分かります
FFT分析は10月からVICの3日間データにも適用してみよう、と考えています（分布に差が出て来るか？ですね）
所で、1周波数成分の事をスペクトラムと言います、複数形をスペクトラと言います（スペクトルと言う場合もありますが単数スペクトラムの事だと思います、次に述べるように複数形はあくまでも最後に-aが付くそうです）
実はdataも同じでして、dataは複数形で単数形をdatumと言います（ですが現在まず単数datumを使う人はいません）
[【英語よくある勘違い】dataは単数形か複数形か？ | Englishに英語] によれば、
単数形datumの複数形がdataです。どちらもラテン語からきた言葉です。datumという単語は1640年頃に英語に導入されます。
だそうで、
ラテン語を語源とする単語は複数形の語尾が-aになります。
agenda、media、等も複数形で単数形はagendum、mediumだそうです
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
