５月度その８ 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ サンファンSJG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 ➡ サンファンSJG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、今回はサンファンSJGです
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、サンファンSJG高度616kmはこれに該当します
お付き合い頂ければ幸いです
まず、オゾン層と電離圏とバンアレン帯です
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！
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
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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
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．サンファンSJG３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+1」は：
第１ピークはマジェンダで1ヶ所のみ、第２ピークはシアンでこれも1ヶ所のみ（合計でピーク数は2）
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+1」は低緯度の特徴です
５月８日UTにおけるfoF2値マップを示します、まずマジェンダ第１ピーク
図５：第１ピークマジェンダのLT10.6時台中央値LT11.1時に相当する15.5UT
SJG第１ピーク時の磁力線パスを見ますと、foF2雲中央に来ています
他の事例では、第１ピークではfoF2雲の左側で雲が立ち上がる時にピークを迎える特徴があります
図６：第2ピークシアンのLT19.6時台中央値LT20.1時に相当する0.5UT
ここで第２ピークシアンを付けるのですか、、、
低緯度におけるシアン原因は、少し複雑です、別途解析致します
SJGで重要な事は、高度616kmなので成層圏オゾン層による増加効果と電離圏FとF2層による減少効果を考えなければならない、事です
３．G16EとサンファンSJGの波形3日間とFFT結果です
サンファンSJGがオレンジ、G16Eはシアンです
図７：
逆相！？
低緯度で逆相？しかしSJGはLT10.6時台に最大値マジェンダの第１ピークを迎えているのに、、、
そこで過去データを見ますと、４月は異常データ99999.0でしたのでスキップ、３月をアップしますと、
図７−１：X軸に観測日付（2/28_00:00より3/2_23:59UT）
何と、完全に同相でした！
従って図７の５月１日〜３日が通常と異なる逆動作であった、という事になります（念の為、SJG３日間データを再度ダウンロードして確認しましたが、図７は合っています）
こういう事もあるんですね？
図７の波形よりG16EのパワーFFTスペクトルを取ると、
図８：
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
図９：
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が、これは通常動作とは異なり逆相となる３日間のFFT解析結果です
そこで確認の為、３月度のサンファンSJGパワーFFTを示しますと、
図９−１：この頃は日付が出ませんが、これは３月の結果です
24h>>12h>72hで、24h成分が極めて強く出ていました
中間のまとめ：
１．図４で第１ピークマジェンダLT10.6時台の原因は、成層圏の常磁性オゾンの太陽光圧による磁気濃縮と考えられますが、第２ピークシアンLT19.6時台を付ける原因は落ち着いて考えなければいけません
２．図７の３日間波形グラフですが、図４の統計グラフが同相を示していながら逆相になる事があるんですね？
確かに図４を見ると第１ピークマジェンダを付けている時間帯でもシアンがゼロではない（最小値を観測する事がある）ので、図７のような動作が有り得てもおかしくはありません
これはもう少し観測を続けませんと、、、です
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！
