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7 世界の北方磁場強度シリーズ➡米国衛星GOES-17WとVICのFFTパワースペクトラを分析する!

世界の北方磁場強度シリーズ➡米国衛星GOES-17WとVICのFFTパワースペクトラを分析する!

 

柿岡KAKの9月データがまだ公開されませんので、先に、GOES-17Wの準リアルタイム3日間のFFT解析に入っています

昨日、17WとVICのFFTパワースペクトラ結果を報告しましたが、今回はその分析です

 

 

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

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

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2021年10月2日16時42分から5日16時41分(UT)72時間におけるGOES西側17W衛星(西経137度)とビクトリアVIC(西経123度)の北方磁場強度の波形を示すと、

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となります、横軸はUT時間で示され、赤縦線が17W西経137度におけるLocal Time(LT)12時、青縦線がVIC西経123度における10時LTです

比較表示の為、VICデータはマイナス17,875nTした波形を表示しています、FFT解析の場合この処理(マイナス17,875nT)は行っていません

ここまでが昨日と同じでイントロです

 

 

今回のFFT周波数成分は周期で4320分(これがindex1)から1分(これがindex4320)迄であり、FFTはその左側半分が有効であるので、index1からindex2160迄が有効で、周期4320分(72h)から2分となります

絶対値の2乗を示す昨日のFFTパワースペクトラ・グラフは各周波数成分のエネルギー分布を与えますので、有効領域である周期4320分から周期2分迄の各成分の総和を取りますと:

17W ➡1,848M

VIC  ➡   586M

であり(スペクトラムを1本化した長さ、とお考え下さい)比率・倍率で示すと

比率 VIC/17W31.7%

倍率 17W/VIC3.2倍、となります

即ち、上空17Wにおける振動エネルギーの約31.7%が地表VICに到達している

地表VICの約3.2倍の振動エネルギーが上空17Wで観測されている

という事であり、

振動成分エネルギーは上空から地表に伝搬する間に減衰している

事になります

 

 

そこで、各周波数成分についてVIC/17Wのレシオ・グラフを取りますと、

図1:VIC/17Wのレシオ・グラフ

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これはVIC/17Wですから、全体で31.7%の減衰を示すグラフですから、その中でY軸0.317を超える成分は減衰とは反対に増幅している事になります

これは特異点と思われ、上図にTOP5を示してあります、周期2.06分の成分は何と5,000倍を越えて増幅されています(原因は全く分かりません、周期2.06分に何が在ると?)

 

 

反対のレシオ・リバース・グラフ17W/VICを示すと、

図2:レシオ・リバース・グラフ17W/VIC

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これは17W/VICですから地表VICに対しW17は全体で振動エネルギー3.2倍なのですが、Y軸3.2倍を越えて異様に減衰する成分が示されます、周期2.53分の成分は2000倍を越えて減衰しています

図1と図2を比べますと、図2の方がスペクトラムは分散して立っており、異様に減衰する成分が少し在りますが、W17➡VICへの伝搬で振動エネルギーは分散して減衰する、と言えましょう

比較のためVIC/W17グラフのY軸をW17/VICに合わせたグラフを載せます

図3:Y軸をW17/VICに合わせたグラフ

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まとめ:

1.上空17Wにおける北方磁場振動成分は、地表VICにおいて分散的に減衰する

2.次の考察課題は:

      何故、地表で減衰するのか?

その原因となります

3.尚、注意点として、17WとVICは3万5千km上空と地表との関係はあるが、一本の磁力線で結ばれる関係にはない、事が挙げられます

 

 

 

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