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!

5月度その5 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ オタワOTTの地磁気変動3年間を調べ、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 ➡ オタワOTT地磁気変動3年間を調べ、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の再開です、オタワOTTから行きます

磁力線高度は磁気四極子の項により補正されています、影響を受けたのはクールーKOUとサンファンSJGで、他はそれほど影響されていません

foF2値マップは磁力線高度2,000km以下の地点についてのみ示しています、オタワOTT3,035kmは該当しません

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

まず、オゾン層電離圏バンアレン帯です

図a:成層圏オゾン層 [気象庁 | オゾン層とは]さんより

オゾン分布ピークは高度20〜30kmに当ります

 

図b:電離圏 [ユーザーガイド | 電離圏 | 宇宙天気予報] さんより

密度X軸はLogスケールである事に注意!

 

図c:「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

高度300kmにF2層、高度2,000kmにバンアレン内帯陽子ベルト、3,000kmに電子ベルト(図cより)

 

 

2.オタワOTT3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5月2日から2022年4月30日の3年(365x3日)です

図3:

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:

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ピークのマジェンダには2ヶ所ピークがある(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

ピーク数=1+2」は中緯度の特徴です

統計グラフではZeroカウント位置を示しますが、オタワではシアン・マジェンダともにZeroカウントが検出されませんでした

 

 

3.G16EとオタワOTTの波形3日間とFFT結果です

オタワOTTがオレンジ、G16Eはシアンです

図5

見事に逆相である事が分かります

 

図5の波形よりG16EのパワーFFTスペクトルを取ると、

図6:

GOESでは常に24h成分が強力に強く出ます、GOESの24hカウントグラフで第1ピークがマジェンダなので凡例にを示します

12h成分がほとんど無い事は、12h潮汐振動はGOES高度35,786kmでは発生しない事を意味しています(当然ですが)

 

図5よりオタワOTTのパワーFFTスペクトルを取ると、

図7:

24h成分がトップです、強度比は 24h>12h>72h です

12h成分がそれなりにある事は、12h潮汐振動の存在を示しています

 

中間のまとめ:

1.図4の24hカウントグラフでゼロカウントが検出されなかった事は重要で、シアン・マジェンダ構成原因がひとつではない(複数存在する)事を示しています

2.図7のスペクトルで12h成分がそれなりに検出されているのは、12h潮汐振動があるからであり、12h潮汐振動はバンアレン内帯が引き起こしている、と考えています

 

 

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!