１月度その７ 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ サンファンSJGの地磁気変動3年間を調べ、GOES-16Eとの波形3日間をFFT解析し比較する！⬅バグ修正しました！
世界の北方磁場強度シリーズ ➡ サンファンSJGの地磁気変動3年間を調べ、GOES-16Eとの波形3日間をFFT解析し比較する！⬅バグ修正しました！
バグ修正：2022/1/10 23:20 ➡ バグがあり、全面書き換えました
バグ修正：2022/1/11 05:22 ➡ バグが抜けきっておらず、修正です
バグ修正終わり
世界各地の北方磁場強度の観測を再開しています
今回はサンファンSJGです、結果はここでオタワOTT/フレデFRDと完全に逆となります
まるでジオラマを見ているようです！
お付き合い頂ければ幸いです
まず、地磁気一般と電離圏一般です
地表の磁場強度マップ2020年は：
図a：ESAより地球全体を示せば、
図b：電離圏とfoF2とは [電離層（Ionosphere）について解説] さんより：
図c：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
図d： [バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、
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．サンファンSJGとGOES-16Eの磁力線パターンと緯度経度を確認
以下は、地軸が磁気双極子であるとした最も簡単な磁力線パターンです
図１：
サンファンSJG磁力線は電離圏を飛行しますがバンアレン帯には至りません
２．続いてサンファンSJG３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、2019年1月2日から2021年12月31日の3年（365x3日）です
図２：
Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています
サンファンSJGの北方磁場Xは、フラットです
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：
最も集中するピークは、最大値側で、ここでオタワOTT/フレデFRDと逆転します
３．GOES-16EとサンファンSJGの波形3日間FFT解析比較です
G16Eがグリーン、サンファンSJGがマジェンダです、平穏時3日の波形解析です
図４：1月3日5時15分〜6日5時14分（UT）両観測点の波形
Y軸高さは、300nTです
図4の波形よりG16EのパワーFFTスペクトルを取ると、
図５：
ほとんどのエネルギーがIdx4周期24hに集中しています
一方、図４の波形よりサンファンSJGのパワーFFTスペクトルを取ると、
図６：
であって、Idx4の周期24hが最大エネルギー周期となり、オタワOTT/フレデFRDと逆転します
図６のIdx4とIdx7成分の位相円グラフを取ると、
図７：
サンファンSJGにおいて、Idx4とIdx7は約-10°の位相差で、約-170°オタワOTTや約-160°フレデFRDとは異なった形態になっています
元に戻り、図４の両波形をLT12時でマッチさせると（時差は35分）、
図８：
となり、
図７の両波形にFFTを掛けてG16Eは周期24h成分（グリーン）のみ、サンファンSJGは周期24h（オレンジ）と周期24h+12h成分（マジェンダ）の波形を取り出し復元すると、FFT解析後の復元波形はバイアス成分が除去され振動成分のみとなって、
図９：
波形（グリーン vs オレンジとマジェンダ）は同相逆相の中間です
それは次のG16とサンファンSJGのIdx4周期24h成分の位相円グラフを出すと分かります
図１０：
です
図８のLT12マッチ後の24h基本波の位相差が：
G16-SJG=70.44°
これによって同相逆相を定量化できます（世界まとめマップにマップします、図７の位相差もマップする必要があるでしょう）
オタワOTTでは、
G16E-OTT=173.47°
フレデFRDでは、
G16E-FRD=168.07°
でしたから、位相差が180°に近いほど逆相、0°に近いほど同相になる、です
まとめ：
１．随分と回り道をしましたが、LT12時マッチ後の周期24h基本波の位相差によって同相・逆相の程度が指標化できます
２．GOESと地上観測点の基本波24h成分の位相差が180°に近いほど逆相で、0°に近いほど同相となります（当たり前の結果が確認できた、という事でしょう）
観測を続け、最終的には世界まとめマップで確認を取る必要があります！
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！
