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!

6月度その19 世界の北方磁場強度シリーズ ➡ 世界まとめマップ・低緯度バージョン!

世界の北方磁場強度シリーズ ➡ 世界まとめマップ・低緯度バージョン!

 

北方磁場強度測定、世界まとめマップに入ります

ここでは低緯度・中緯度・高緯度にグループ分けをして分析する事としました、理由は14ヶ所の観測点があり、全体の分布を知る上で全まとめマップを出す意味はありますが、個々の分析は低・中・高緯度に分けた方が分かりやすい、と判断したからです

それでも一枚のグラフに出すのは4観測点が上限で、

KOU/GUA/SJG/HON 低緯度

OTT/FRD/BSL/TUC 中緯度

MEA/VIC/CMO 中高緯度

KAK/CNB/CLF 中緯度

と14観測点を4グラフに分割してまとめます、GOESは大変なので外しました(とてもGOESまで手が出せませんでした)

本日は、低緯度のKOU/GUA/SJG/HONです

 

ここでモデルを再考致します

2022/06モデル:

始める前にモデルをアップデート致します

1.マジェンダ要因

オゾン層におけるオゾン分子磁気モーメントの整列

GOES高度35,786kmにおいてはプラズマ粒子の磁力線凍結に伴う磁場強度増大

2.シアン要因

電離圏とバンアレン内帯においては、電子ならびに陽子のジャイロ運動による磁場強度減少

問題点:

同じプラズマでありながら、何故高度35,786kmでは磁力線凍結を起こし、バンアレン内帯ではジャイロ運動なのか?ですが、

バンアレン内帯は陽子ベルトと電子ベルトに分かれており中性プラズマとはならず、この非中性プラズマでは磁力線凍結は起きずジャイロ運動を起こす

それに対し本来の中性プラズマでは磁力線はプラズマ粒子に凍結されジャイロ運動は封印されるが電子と陽子のスピンは保存されており凍結された磁力線磁場を増大させる、とします

モデル終わり

 

 

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、

f:id:yoshihide-sugiura:20211208090955p:plain

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

 

図d:英文Wikiバンアレン帯に図cを埋め込むと

Wikiには「内帯には数百keVの電子と100MeV以上の陽子が存在」とあります

 

 

ここから本文です

1.全観測点のまとめマップです

全体でまとめた方が良いグラフを先にアップします

図1:世界観測点マップ

f:id:yoshihide-sugiura:20220209172834p:plain

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

陽子ベルト・電子ベルトの幅500kmは私の推測で変更の可能性大です(恐らくこれはもっと狭いです)

 

図3:平均部分と変動部分の分布

北方成分Xは赤道で強く極地で弱いのですが、全磁力Fは反対で赤道で弱く極地で強い事に注意

 

図4:最大ピーク(第1ピーク)観測時間帯、LT表示

全体を見通すマップでは、この図4が最も重要です

 

 

2.低緯度帯の分析

まず重要なのが、ピーク検時間のLT表示です、ここでピークは要件を満たすピークであり上に凸だけでは含まれません、3年間24h統計データの結果です

低緯度ですのですべてマジェンダ第1のピーク数1+1=2です

図5:低緯度4観測点のピーク検出時間とカウント・ゼロ検出時間のLT表示

KOUとGUAは似ていますが、SJGにはマジェンダゼロ検出が無く、HONにはシアンゼロ検出が無い、事が特徴です 理由はこれからです

ピークの高さは相対であり、順番を示すだけのものです

Y軸の観測点には磁力線高度を示しています

 

続いて3日間波形FFTデータの結果です

まず、24h成分に対する72h成分・12h成分・8h成分の比率を取ったクラフです

図6:低緯度における24h成分に対する72h/12h/8h各成分の比率

3月スタートで右側に平均値、□が72h,▲が12h,△が8hとの比であり、右にズラしているのは見やすくする為です

各観測点で横に走るグレイラインがゼロラインです

グリーン線が比率1.0のラインで、この線上で24h成分と同じ強度となります

低緯度では24h成分が極めて強く、24hを超えるのは5月のHON72h成分のみです

72h成分が強いのは数日に及ぶ変動が生じた時で、これがHON5月に現れたものと思われます

Y軸の観測点には磁力線高度を示しています

 

そして24h成分については、

図7:低緯度における24成分の強度

グリーン線が強度10^9の強さを示し、グレイラインがゼロを示します、一番右側に平均値を示します

やはり最も低緯度のKOUが強い24h成分を示しています

Y軸の観測点には磁力線高度を示しています

 

 

低緯度の考察

1.図5,6,7の作成に随分と時間が掛かってしましました

2.気象庁さんのオゾン全量世界マップからオゾン発生帯は磁気赤道に引かれる事なく地軸赤道上から数度南に発生帯がある事から、KOUが最も地軸赤道に近いので、オゾン磁気モーメントの整列による磁場強度増大(マジェンダピーク)を最大に引き起こす、となります

3.図5でHONでシアンゼロ検出されないのは不思議です

中緯度に移ってもシアンゼロ検出は生き残るハズですが、HONで消えるのが不思議なのです これは中緯度で見てみましょう

加えて、何故HONでは第1ピークと第2ピークが他に比べ数時間遅れるのか?です

 

 

コメントバック:

Rio同志(id:ballooon)

コメントありがとう御座います、感謝です

そうなんです、GUAは測定日数が少ないので、同じ土俵で論じて良いのか不安になります

概して赤道付近が不安定です

一休みして中緯度に入ります

今後ともよろしく、です

コメバック終わり

 

 

 

 

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!