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、
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:
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:
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:
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
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
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:
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!