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!

3月度その15 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ ホノルルHONの地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-17W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 ➡ ホノルルHONの地磁気変動3年間を調べ、foF2値マップを取り、GOES-17W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です、今回は低緯度に戻ってホノルルHON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)

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

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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

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高度2,000kmにバンアレン陽子帯、3,000kmに電子帯(図bより)

 

 

2.ホノルルHON3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:

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Y軸はピッチ100nT、縦幅全体で500nTに揃えています

 

有効日データにおける最小値・最大値の出現回数_統計グラフは、

図4:

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ピーク数は第1ピークがマジェンダの1+1ですが、低緯度の典型である(LT10-11台頃に第1ピークを迎える)から少し外れます

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

 

 

第1ピークのマジェンダLT13.5時台の中央値LT14.0時におけるfoF2値マップです

図5:第1ピーク・マジェンダ3月14日00:30UTにおけるfoF2値マップ

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第2ピークのシアンLT21.5時台の中央値LT22.0時におけるfoF2値マップです

図6:第2ピーク・シアン3月14日08:30UTにおけるfoF2値マップ

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3.ホノルルHONとGOES17Wの波形3日間とFFT結果です

ホノルルHONがオレンジ、G17Wがシアン、平穏時3日間の波形です

図7:2月28日00時00分〜2日23時59分(UT)両観測点の波形

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両波形の変動成分のみを抽出しグラフ化しています

実に見事な同相波形になっています

 

 

図7の波形よりG16EのパワーFFTスペクトルを取ると、

図8:

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GOESでは、ほとんどのエネルギーが周期24hに集中します

 

図7の波形よりホノルルHONのパワーFFTスペクトルは、

図9

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24h成分が最も強く出ました、これは図7でG17とHONが極めて同相である事と一致します

凡例のマジェンダ は、第1ピークが最大値側の観測点である事を示します

 

 

 

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

ホノルルHONの謎は、第1ピークがLT13.5時台と遅い事です、フェアバンクス・カレッジCMOを除けば全ての観測点で(GOESも含め)第1ピークは午前中に観測されています

原因は現時点では分かりません

 

2.波形で言えば、図7でホノルルHONとG17の両波形が見事な同相波形となる点は鍵だと思っています、高度35,786kmのG17と磁力線高度370kmの低緯度HONが同じ波形になるのです、間に波形パターンの異なる中緯度_磁力線高度パスであるバンアレン内帯や電離圏高層部を挟んで

何故でしょうか、、、

FFT解析は、世界まとめマップにて全体を見渡して分析したい、と考えています

 

3.foF2値マップはひとまず挙げて行きます

 

 

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!