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18 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ 柿岡KAKの地磁気変動3年間を調べ、foF2値とTEC値マップと柿岡上空グラフを取り、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 ➡ 柿岡KAKの地磁気変動3年間を調べ、foF2値とTEC値マップと柿岡上空グラフを取り、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、今回は中緯度の柿岡KAKです

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

グラフやマップと外部リンクを数多く入れると、ロードする際にメモリクラッシュを起こしやすい、という事に気が付きました

グラフやマップは外せないので、外部リンクを「文字列名称」または(英文文字列名称)で表示するよう変更しています

参照されたい方はGoole検索等で文字列名称をサーチして頂けますでしょうか

お手数ですが、よろしくお願い申し上げます m(_ _)m

 

 

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(Isonosphere)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.柿岡KAK3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+2で高緯度の特徴を示します

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ピークのシアンLT10.3時台の中央値LT10.8時におけるfoF2値マップです

図5:第1ピーク・シアン3月15日01:30UTにおけるfoF2値マップ

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日付は違いますが、

図6:第1ピーク・シアン3月16日01:32UTにおけるTEC値マップ

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3日間波形の2月28日〜3月2日を含む柿岡上空のfoF2,TEC,K-Indexです

図7:UT2月28日〜3月5日までのfoF2,TEC,K-indexグラフ

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最初左側の3日間がUT2月28日〜3月2日で、図9波形グラフのUT時間と一致します

縦のグレーラインがJST9時で、LT10.3時台に第1シアンピークを検出していますから、foF2であれTECであれピーク直前に最小値を観測する、となります

またLT14.3時台に第2マジェンダピークを検出していますから、ピーク直後に最大値を観測する、となります

K-indexを見ますと、28日〜2日は薄緑でQuietであった事が分かります

 

第2ピークのマジェンダLT14.3時台の中央値LT14.8時におけるfoF2値マップです

図8:第2ピーク・マジェンダ3月15日05:30UTにおけるfoF2値マップ

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3.柿岡KAKとGOES17Wの波形3日間とFFT結果です

柿岡KAKがオレンジ、G17W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

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LT10.8時のKAK黒縦ラインを見ますと、ここでオレンジKAK波形が最小値を示す、とは見えません

図4ではLT18時台・UT10時台に平均値を超えるピークには至りませんでしたがシアンが凸となっており、この時間帯に最小値が観測されたケースに見えます

KAKの波形は、逆凹波形とはいい難いです

中緯度の波形が必ずしも逆凹波形になるとは限らない、でした

 

 

図9の波形よりG16EのパワーFFTスペクトルを取ると、

図10:

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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9の波形より柿岡KAKのパワーFFTスペクトルは、

図11

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凡例のシアン は、第1ピークが最小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

図4のシアン第1ピークやマジェンダ第2ピークの検出時刻は、図7のfoF2やTECグラフでピーク直前の立ち上がり時またはピーク直後の立ち下がり時に相当している、と言えます

それを図5や図6と図8から読み取るには少し隔たりがある、と感じます

図7が現地での観測結果ですので、図7が正しいです(日時は異なりますが)

 

2.FFT解析結果は世界まとめマップで何が見えてくるのか?だろう、と思っております

 

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!