３月度その６ 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ ベイセントルイスBSLの地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-16Eとの波形3日間を比較する！
世界の北方磁場強度シリーズ ➡ ベイセントルイスBSLの地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-16Eとの波形3日間を比較する！
世界各地の北方磁場強度の観測を続けます、今回はベイセントルイスBSL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）
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．世界観測点マップと磁気赤道上の磁力線高度マップです
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：世界観測点マップ
中央横の緑ドットラインが、磁気赤道_2021です
図２：各観測点の磁気赤道上の磁力線高度マップ
高度2,000kmにバンアレン陽子帯、3,000kmに電子帯（図bより）
２．ベイセントルイスBSL３年間の北方地磁気変動と最大値最小値カウントグラフとfoF2値マップです
観測期間は、2019年3月2日から2022年2月28日の3年（365x3日）です
図３：
Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています
有効日データによる最小値・最大値の出現回数_統計グラフは、
図４：
凡例「● ピーク数=2+2」の意味は、BSLの場合：
最大の第１ピークはシアンでシアンピーク数は２、第２ピークはマジェンダでそのピーク数も２
を示しています
ピークの定義は、平均値を少なくとも２h連続して超えるパターン、であって、1hでも平均値を下回ったらそのピークは脱出した、としています
ベイセントルイスBSLはピークが４ヶ所あるので複雑です、これは、BSLが低緯度から中緯度へ移る地点の特徴でしょう
最大ピークのシアンLT8.0時台の中央値LT8.5時におけるfoF2値マップです
図５：第１ピーク・シアン3月7日14:30UTにおけるfoF2値マップ
第２ピークのマジェンダLT7.0時台の中央値LT7.5時におけるfoF2値マップです
図６：第２ピーク・マジェンダ3月7日13:30UTにおけるfoF2値マップ
第３ピークのマジェンダLT13.0時台の中央値LT13.5時におけるfoF2値マップです
図７：第３ピーク・マジェンダ3月7日19:30UTにおけるfoF2値マップ
第４ピークのシアンLT17.0時台の中央値LT17.5時におけるfoF2値マップです
図８：第４ピーク・シアン3月6日23:30UTにおけるfoF2値マップ
BSLが真夜中LT00時付近では、全くピークが現れませんでした
３．ベイセントルイスBSLとGOES16Eの波形3日間とFFT結果です
ベイセントルイスBSLがオレンジ、G16Eがシアン、平穏時3日間の波形です
図９：2月28日00時00分〜2日23時59分（UT）両観測点の波形
LT12時G16では逆相になっています、BSL波形は複雑かつ振幅が落ちてきました（振動が弱まりました）
図９の波形よりG16EのパワーFFTスペクトルを取ると、
図１０：
ほとんどのエネルギーが周期24hに集中しています
GOESの高度35,786kmでは、綺麗な太陽による基本波24hであって、高調波である12hその他は生成されない、という事です
72h成分がほとんどゼロも重要です、この高度では平穏な３日間である事を意味します、３日に一度の変動成分がありません
図９の波形よりベイセントルイスBSLのパワーFFTスペクトルは、
図１1：
凡例「● レシオ72h/24h=1.5626、● レシオ12h/24h=1.5794」は：
第１ピークがシアンのBSLにおいて、
72h/24hの成分比は1.5626、12h/24h成分比は1.5794、
である事を示しています
G16Eではほとんど測定されない72h成分が、BSLでは強く出ました
BSL磁力線高度は1,370kmで、電離圏を完全にカバーしています
72h成分が強く出るという事は、低緯度から中緯度へ移る地点の特徴である可能性があり、12h/24hと同様に月単位で１年間の変化を追う事と致しました
まとめ：
１．考察の対象を図４のカウントグラフに絞っています
ベイセントルイスBSLの24hカウントグラフ・図４は複雑です
第１ピークと第４が最小値側シアンで、第２と第３が最大値側マジェンダで、合わせてピーク数４となりました
BSLが低緯度から中緯度へ移る観測点だからだろう、と考えています
２．FFT解析結果・図１１では72h成分が大きく出ました
72h成分は、高度35,786kmのGOESでほとんど測定にかかりません
BSLでは、基本波24hの高調波である12hや8h成分が発生するのみならず、３日に１回ランダムに発生する信号が強いためである、と考えています
これも、BSLが低緯度から中緯度へ移る特徴である、と考えています
月単位で１年分のデータを測定します
３．foF2値マップはひとまず挙げて行きます
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！
