なぜ地球磁極は逆転するのか？

太陽黒点数/オゾン全数/エルニーニョ/太陽活動と米国日本の地磁気変動を追います！

２月度その１５　世界の北方磁場強度シリーズ ➡ グアムGUA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！

知識

世界の北方磁場強度シリーズ ➡ グアムGUA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、今回の観測点はグアムGUA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：

f:id:yoshihide-sugiura:20210827173546p:plain

 

図b： [バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、

f:id:yoshihide-sugiura:20211208090955p:plain

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

 

 

ここから本文です

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

f:id:yoshihide-sugiura:20220209172834p:plain

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：

f:id:yoshihide-sugiura:20220207211819p:plain

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、

GUA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：

f:id:yoshihide-sugiura:20220217055900p:plain

磁力線高度は僅か24.3km、電離圏に至りません（図a）で成層圏です

驚愕すべきは、GUA磁力線は北半球で閉じている事です！

これはGUAのみです

 

 

２．グアムGUA３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：

f:id:yoshihide-sugiura:20220217133916p:plain

Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

有効日は749日と少ないです

 

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：

f:id:yoshihide-sugiura:20220218060256p:plain

実に綺麗な分布曲線を最小値シアンが形成しています

 

2月17日01:30UTのfoF2値マップです、これはグアムGUAの2月17日10.7+0.5LT（最大ピーク時間帯の中心値）に相当します

図６：GUA_2月17日11.2LTのfoF2値マップ、GUA_cjは共役点

f:id:yoshihide-sugiura:20220217174915p:plain

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24.3kmですから、電離圏と相互作用していません（図a）

電離圏と相互作用しなくても図５の統計分布が得られるという事は：

➡ 対流圏・成層圏のみ ⬅ 最大値と最小値はオーバラップせず綺麗に分布し、最大ピークは最大値側に出る！

➡ 対流圏・成層圏と電離圏 ⬅ ここの特徴を抽出する必要がある

➡ 対流圏・成層圏と電離圏とバンアレン帯 ⬅ ここの特徴を抽出する必要がある

このように、磁力線パスを３形態に分けて分析する必要があります

 

 

３．グアムGUAとGOES17Wの波形3日間とFFT結果です

UT2月1日〜3日の三日間、グアムGUAの観測値は異常データ99999.0の連続でした

グアムGUAはスキップします

 

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、磁力線パスに応じた分析が必要です

３．結果、何故LT10〜LT11時台に最大ピークが来るのか？を解明する必要があります

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！