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17 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ シャンポンCLF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 ➡ シャンポンCLF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、今回の観測点はシャンポンCLFです

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

まず、電離圏バンアレン帯です

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

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図b: [バンアレン帯 | 天文学辞典] によれば、

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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

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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:

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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、

CLF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:

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磁力線高度は2,830kmで、バンアレン内帯を通過する高さです(図b)

 

 

2.シャンポンCLF3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:

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Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

磁場強度は微増です

 

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:

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最小値シアンが最も強いピークでシングルピーク、最大値マジェンダはダブルピークを形成しています

合計でピーク数は3であり、これも原因が二つあるから、と考えています

昨日の柿岡KAKのピーク数は4で、これも原因は二つ、と考えています

原因が一つであればピーク数は2となる、と考えています、代表例がクールーKOUやグアムGUAなど(低緯度帯)です

尚、カウント平均を越えない限りピークとは見なしません

 

2月19日10:45UTのfoF2値マップです、これはシャンポンCLFの2月19日10.2+0.5LT(最大ピーク時間帯の中心値)に相当します(CLFのLTはUTと同じです

図6:CLF_2月19日10.7LTのfoF2値マップ、CLF_cjは共役点

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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

CLFでは7MHzから8MHzに移行する時間帯に最大ピークを観測しています

 

 

3.シャンポンCLFとGOES16Eの波形3日間とFFT結果です

シャンポンCLFがオレンジ、G16Eがシアンです、3日目は磁気嵐だったようです

図7:2月1日00時00分〜3日23時59分(UT)両観測点の波形

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波形はバイアスを除いて変化分のみです

LT10.2時台にピークを迎えていますので、0.5を加えたLT10.7CLF黒縦ラインを入れてあります

磁気嵐であっても、3日目ですが、G16EとCLFの位相はそれほど一致していません

 

図7のG16EのパワーFFTスペクトルは、

[2月度その3 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ オタワOTTの地磁気変動3年間を調べ、GOES-16Eとの波形3日間を比較!➡追記あり! - 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の波形よりシャンポンCLFのパワーFFTスペクトルを取ると、

図8:

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となり、僅かですがIdx2周期72h成分のエネルギーが大きいです

 

 

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5において、原因がひとつであればピーク数は2、原因がふたつあればピーク数は3または4、になると考えています

3.ポイントは、何故、LT10〜LT11時台に最大ピークが来るのか?です

4.3日間の波形グラフとFFT結果は、参考です

次回は世界まとめマップに入ります!

 

 

尚、地磁気データはINTERMAGNETさん [The INTERMAGNET Vision and Mission] 経由で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!