５月度その２１ 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ 各観測点の磁力線パターン長を出す！
世界の北方磁場強度シリーズ ➡ 各観測点の磁力線パターン長を出す！
世界各地の北方磁場強度測定を終えて世界まとめマップに入る前に、各観測点の磁力線パターン長を算出しました
そして「パターン長 vs 最大値-最小値の平均」と「パターン長 vs 北方磁場強度の平均」グラフを取ってみました
今後、パターン経路依存の数値を調べたい、と考えております
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
各層の高さと幅を概略で示してあります、幅は半値幅イメージでこれを超えるとゼロになる訳ではありません
高度25kmにオゾン層幅約10km、高度200kmにF層幅約40km、高度300kmにF2層幅約40km、高度2,000kmにバンアレン内帯陽子ベルト幅約500km、3,000kmに電子ベルト幅約500km
問題はバンアレン内帯で、ブラジル上空では高度約200kmにまで端が接近している、との事ですが無視しています、全体として高さ幅ともに概略です
２．磁力線パターン長を取る！
磁力線パターン長とは、
図１：グアムGUAの場合
凡例一番下に示した0.12431587で、シアンカーブの長さの事で、地球半径を１とした長さです（今回この数字を全観測点で作成しました）、GUAが最短となります
図２：柿岡KAKでは
KAKでは0.6975134となります
図３：フェアバンクス・カレッジCMOでは
2.20875904で、CMOが最長となります
２．パターン長 vs 最大値-最小値平均と北方磁場強度経金のグラフを取る
最大値-最小値平均とは「世界まとめマップ」で示す所の
図４：
で示す所の、差分平均グリーンラインの事です
世界各観測点のパターン長とこのグリーンライン値をグラフ化すると、
図５：
こうなりました！
X軸はパターン長で地球半径6,378kmを１とした数値表現です、Y軸は図４のグリーンライン差分平均の数値を示します
図４では今ひとつ明確にならなかったのですが、凹字カーブを描く事が明確に分かります
左側最大はGUAであり、中央ボトムがKAKであり、右側最大がCMOとなります
これだけでは片手落ちか？と思い平均磁場強度のグラフも出しました
図６：
図４のマジェンダ数値をY軸にプロットしたものです
GUAとKOU、そしてKAKが線上に乗りませんでバラついています
KOUは右下から上がる飽和曲線に乗っているとすれば、GUAとKAKが特異的な数値とも見えます
KAKはバイカル湖北方磁場強度ピークに引かれており（他の観測点より）北方成分が強く出た可能性があります
GUAはデータ異常が続いており、何とも言えませんが、位置的にはKAKと同様にバイカル個北方磁場強度ピークに引かれている可能性はあります
中間のまとめ
１．現在、各観測点の磁力線パターン（パスとも称しました、即ち経路です）に依存した数値を取り出してグラフ化する事を試みております
図５はその第一歩となります
差分平均は１日の変動幅平均ですから、パターン長中央にボトムがあり、より低緯度と高緯度では変動幅が広がる、という事です⬅この原因もいずれ追う必要があるでしょう
２．しかし最終ゴールは磁力線パターンが通過するオゾン層・F/F2層・陽子ベルト・電子ベルトの関与（作用）を数値化加算し、マジェンダ作用とシアン作用に分離比較する、です⬅これがゴールで、これを線積分と言います、経路依存の数値加算の事です
まぁ、どこまで出来るか分かりませんが、やってみます
３．現在は変動幅のパターン長依存性に興味があるので、図５が目的でしたが、北方磁場強度平均も出しておきました（図６）
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！
