２月度その１４ 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ キャンベラCNBの地磁気変動3年間を調べ、foF2世界マップを取り、GOESと波形3日間を比較！

世界の北方磁場強度シリーズ ➡ キャンベラCNBの地磁気変動3年間を調べ、foF2世界マップを取り、GOESと波形3日間を比較！

世界各地の北方磁場強度の観測です、今回の観測点は南半球キャンベラCNBです

お付き合い頂ければ幸いです

まず、電離圏とバンアレン帯です

図a：電離圏とfoF2とは [電離層（Ionosphere）について解説] さんより：

図b： [バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、

Y軸は磁気赤道上空と思われます（但しブログ追加のGOES衛星は地軸赤道上空を示す）

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

 

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１．世界磁気マップと観測点に着地する磁気赤道上空_磁力線高度

まず、世界まとめマップから全体の位置関係の把握です

図１：世界まとめマップ

中央横に走る緑ドットラインが磁気赤道_2021です

磁気双極子を軸とする緯度経度マップはNOAAさん [World Magnetic Model - Maps of Magnetic Elements] より

図２：

縦緑ラインが磁気経度0°、左西経・右東経、横にうねる緑ラインが磁気赤道です

以下は、磁気赤道上における観測点の磁力線高度を示します

京都大学さん地軸座標と磁気座標の変換サイト [Transformation of Coordinate]より、

CNBの地軸座標より ➡ 対応する磁気座標を求め、

➡ 磁気赤道上空の磁力線高度を求めた結果、です

図３：

磁力線高度は電離層を突き抜けてバンアレン内帯下部に至ります（図a,b参照）

高度1,600kmですが、以前の地軸赤道計算では1,081kmでした

２．キャンベラCNB３年間の北方地磁気変動と最大値最小値カウントグラフ

観測期間は、2019年2月2日から2022年1月31日の3年（365x3日）です

図４：

Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

北方強度は減衰です（BSL,KOU,TUC,HON,CNBが減衰、不思議なことにSJGは微増）

このグラフに表示された有効日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５：

僅かながら、最小値ピークの方が最大値ピークを上回っています

2月16日01:30UTのfoF2値マップです、これはキャンベラCNBの2月16日11.0+0.5LT（最大ピーク時間帯の中心値）に相当します（CNBから東経に入りましたので、こうなります）

図６：CNB_2月16日11.5LTのfoF2値マップ、CNB_cjは共役点

サイトは [https://www.sws.bom.gov.au/HF_Systems/6/5] です

foF2の雲は、右（東）から左（西）へ太陽と伴に移動します

磁力線高度は磁気赤道上空で1,600kmですから、頂上は電離圏を抜けてバンアレン内帯に接しています

３．キャンベラCNBとGOES17Wの波形3日間とFFT結果です

キャンベラCNBがオレンジ、G17Wがシアンです、これでも比較的平穏時3日の波形です

図７：2月1日00時00分〜3日23時59分（UT）両観測点の波形

波形はバイアスを除いて変化分のみです

LT11.0時台にピークを迎えていますので、0.5を加えたLT11.5CNB黒縦ラインを入れてあります

三日目の両波形は見事に揃っています！（三日目は軽い磁気嵐があったと思います）

図７のG17WのパワーFFTスペクトルは、

[２月度その９ 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ ツーソンTUCの地磁気変動3年間を調べ、GOES-17Wとの波形3日間を比較、foF2世界マップを導入する！ - なぜ地球磁極は逆転するのか？]

にあり、ほとんど周期24h成分にエネルギーが集中してます

一方、図７の波形よりキャンベラCNBのパワーFFTスペクトルを取ると、

図８：

となります！

まとめ：

１．考察の対象を図５のカウントグラフに絞っています

２．図６のfoF2値マップの分析がキーとなる、と考えています

・地軸赤道から電離圏に達する上昇気流はどう循環しているか？

・何故、昼間のfoF2値が磁気赤道南北に集中するのか？

がポイントです

３．結果、何故LT10〜LT11時台に最大ピークが来るのか？を解明したいのです（CMOとHONを除いて）

上記２で解明できなければ、別のデータ・グラフ・マップを探す必要があります！

４．3日間の波形グラフとFFT結果は、参考です

観測を続けます！

尚、地磁気データはINTERMAGNETさん [The INTERMAGNET Vision and Mission] 経由で各地磁気データを世界の各観測点さんからダウンロード、

GOESデータはNOAAさん [GOES Magnetometer | NOAA / NWS Space Weather Prediction Center] からダウンロード、

foF2世界マップはオーストラリア政府Space Weather Serviceさん [SWS - Radio and Space Services] からスクショしています

ここに皆々さま方に深く感謝申し上げます

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！