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

12月度その11 世界の北方磁場強度シリーズ➡カレッジCMOの地磁気変動3年間を調べ、GOES-17Wとの波形3日間をFFT解析し比較する!

世界の北方磁場強度シリーズ➡カレッジCMO地磁気変動3年間を調べ、GOES-17Wとの波形3日間をFFT解析し比較する!

 

本日はアラスカ・フェアバンクスにあるアラスカ州立大学フェアバンクス校内にあるカレッジCMOの北方磁場強度観測、3年間の地磁気変動と3日間の波形解析、です

波形解析はGOES-17Wとの比較になります

G17Wが東、カレッジCMOが西に位置します

 

 

フェアバンクスはオーロラの聖地だそうで、

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写真画像には事欠きません!

 

 

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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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

 

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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[バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、

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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.カレッジCMOとG17Wの磁力線パターンと緯度経度を確認

図1:

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高度4,920kmですからバンアレン内帯を完全に通過する、となります

 

 

2.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

観測期間は、2018年12月2日から2021年11月30日の3年(365x3日)です

図2:

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Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

強度は増加ですが、全体平均は極めて弱く、差分平均は極めて大きい特徴があります

 

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:

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UTは国際標準時UniversalTime、LTは現地時間LocalTime

最大値ピーク側が支配的となりましたが、それほど飛び抜けて強いわけでもなく、レシオが1.31と、ミーノックの1.3レベルです(差が小さい)

 

 

3.カレッジCMOとG17Wの波形3日間FFT解析比較です

カレッジCMOが西でマジェンダ、G17Wが東でグリーンとなります、以下平穏時3日間の波形解析です

4:12月4日10時33分〜7日10時32分(UT)の両観測点の波形

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Y軸高さは、400nTに戻しました(この辺り節操がありません!)

これ、同相?逆相?分かりませんです

両波形を南中時でマッチさせると(時差は43分です)、

図5:南中マッチ後の波形は4277分

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となり、各々の波形をFFT変換しSin評価方式で位相角を算出すると、

図6:

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周期24hのIdx4成分のみが現れ、

図7:

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Idx4周期24h ➡ Idx6周期14.4hが出ました、わずかですがIdx6が2番目に強く出たのはカレッジCMOが始めてです

円グラフですが、G17WよりカレッジCMOの方が強度大(正規化分母)となりました

今後、円グラフではIdx4成分のみを表示する事と致します(両Idx4成分の位相差に着目しているためです)

Sin評価による位相差円グラフは、

図8:

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となります、Sin評価では必ず円の右半分に来ます

Cos評価では、

図9:

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となり、Cos評価では必ず円の上半分に来ます

この結果、円の左下1/4は全く使われない領域となりますが、これが何を意味しているのか今は分かりません(私には)何かを意味していると思われます

 

 

まとめ:

1.Sin評価円グラフとCos評価円グラフの結果からGOESと地上観測点における周期24hの両波形を作成できる、と考えています

具体的には数値解析で波形が作成できるだろう、と考えています

2.数値解析結果が出るには今しばらく時間がかかりますが、測定結果のアップはこの形式(位相についてSin評価メインで最後にCos評価円グラフを添付)で進めて参ります、よろしくお願い致します m(_ _)m

 

 

 

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!