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!

4月度その7 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ フレデリックFRD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 ➡ フレデリックFRD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測定です、今回はフレデリックFRDです

フレデリックは、正式名フレデリックスバーグを省略しています、米国東海岸の街です

 

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(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300kmにF2層、高度2,000kmにバンアレン陽子帯、3,000kmに電子帯(図bより)

 

 

2.フレデリックFRD3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4月2日から2022年3月31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

 

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4:

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凡例にあります「ピーク数=1+2」は:

最大ピークはシアンでそのピーク数は1、第2ピークはマジェンダ、第3ピークもマジェンダ、を意味しています(合計でピーク数は3)

ピーク定義は、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、かつ1hでも平均値を下回れば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LT10.8時台の中央値LT11.3時におけるfoF2値マップです

図5:第1ピーク・シアン4月6日16:30UTにおけるfoF2値マップ

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第2ピークのマジェンダLT14.8時台の中央値LT15.3時におけるfoF2値マップです

図6:第2ピーク・マジェンダ4月6日20:30UTにおけるfoF2値マップ

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第3ピークのマジェンダLT5.8時台の中央値LT6.3時におけるfoF2値マップです

図7:第3ピーク・マジェンダ4月6日11:30UTにおけるfoF2値マップ

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3.フレデリックFRDとGOES16Eの波形3日間とFFT結果です

フレデリックFRDがオレンジ、G16Eがシアンです、平穏時3日間の波形です

図8:4月2日00時00分〜4日23時59分(UT)両観測点の波形

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見事にLT11.3時に最小値を付けています

 

図8の波形よりG16EのパワーFFTスペクトルを取ると、

図9:

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ほとんどのエネルギーが周期24hに集中しています

 

一方、図8の波形よりオタワOTTのパワーFFTスペクトルを取ると、

図10:

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12h成分が24h成分より強く出るのは、中緯度の特徴です

 

 

当分、報告のみで、まとめはもう少し考察が進んでからにします

 

 

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 - Global HF - Ionospheric Map] 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!