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14 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ ビクトリアVICの地磁気変動3年間を調べ、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 ➡ ビクトリアVICの地磁気変動3年間を調べ、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測定です、今回はビクトリアVICです

VICは北緯48.5°と中緯度ど真ん中より少し上、磁力線高度は2,940kmと高くバンアレン内帯の電子ベルトに達しています

このように磁力線高度が高い観測点では、高度300km程度かつ磁気赤道南北_昼間に高濃度で出現する電子密度を示すfoF2値マップを提示するのを止めています(磁力線高度が1,000kmを大きく超える観測点では電離圏foF2層の影響は出ない、と考えています)

 

 

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)

foF2値マップは、CNB/BSL/TUCを含む、より磁力線高度が低い観測点について提示致します

 

 

2.ビクトリアVIC3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:

第1ピークはシアンでシアンピークは1ヶ所のみ、第2ピークはマジェンダでマジェンダピークはもう1ヶ所ある、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

今回、カウントグラフではZeroカウント位置を示しています

VICでは、マジェンダがゼロになる時間帯はないのですが、シアンがゼロになる時間帯が1ヶ所です

しかし、シアン・マジェンダともに綺麗なダブルピークを示しており、これですと12h振動成分が強く出ます

 

 

3.ビクトリアVICとGOES17Wの波形3日間とFFT結果です

ビクトリアVICがオレンジ、G17Wがシアンです、平穏時3日間の波形です

図5:4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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VICのLT10.3時に最小値を付けているのがよく分かります

最大値がVICのLT15時頃に出る様子も伺えます

 

図5の波形よりG17WのパワーFFTスペクトルを取ると、

図6:

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G16EでもG17Wでも、ほとんどのエネルギーが周期24hに集中します

GOESの高度では12h振動成分は出ない、のです、ここが低緯度と同じなのです

 

一方、図5の波形よりビクトリアVICのパワーFFTスペクトルを取ると、

図7:

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12h成分が極めて強く出ます、中緯度の特徴です

 

 

中間のまとめ:

1.ビクトリアVICは中緯度の典型(実に綺麗なグラフ)である、と考えています

12h振動成分が強く出るのは中緯度の特徴です

最小値シアンは、地球を取り巻くバンアレン内帯におけるプラズマ・ジャイロ運動によって昼間と夜間で12h振動しています

2.しかし、最大値マジェンダを見ると、前回のミーノックMEAではシングルピークだったのですが、ビクトリアVICではダブルピークを付けています

この中緯度における最大値マジェンダの動き(原因)を追う必要があります

 

 

 

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!