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8 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測定です、今回はベイセントルイスBSLです

ベイセントルイスセントルイスとは異なるミシシッピ川沿いの街です

北緯30.4°と、低緯度に接する境界に位置し、不安定な動きをしてます

 

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.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=2+2」は:

第1ピークはシアンでその他もう一つシアンピークがあり、第2ピークはマジェンダでその他もう一つマジェンダピークがある、を意味しています(合計でピーク数は4)

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4月7日14:30UT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4月7日13:30UT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4月7日19:30UTにおけるfoF2値マップ

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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4月7日23:30UTにおけるfoF2値マップ

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BSLの高度は1,370kmですから(図4)、そろそろfoF2値との相関を考えても良いポイントと思われます

 

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がシアンです、平穏時3日間の波形です

図9:4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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LT8.5時に最小値を付けているとは言い難い(この3日間は)

 

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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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スペクトルを取ると、

図11:

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12h成分が24h成分より強く出るのは、中緯度の特徴ですが、72h成分も極めて強く出ています

72h成分は、3日に一度のスパイク成分(ノイズ)の可能性と、3日かけてユックリ振動する成分の可能性と、両方があり得ます

 

 

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!