６月度その１１：北方磁場強度シリーズ ➡ GOES衛星観測と日本地上観測でまとめる！

さて、北方磁場強度の測定再開です

ここで北方磁場強度の測定とは、３年間に渡る地磁気強度北方成分の測定です

１日の最大値と最小値を検出し、これを３年間続けます

結果、３年間の最大値最小値の推移がグラフ化されます

また、３年間の最大値最小値が観測された時刻を覚え、これをヒストグラムに現し統計結果をグラフ化します

ここで何故、北方なのか？というと、その方が単純だからというのが一つの理由、もう一つは現在地球磁場強度は減衰しておりいずれ南北磁極は逆転するのではないか？と言われていますが、GOES衛星の測定結果を見ると今後数十年で逆転するのではないか？と思わせる結果が得られており、この辺りは是非フォローしてゆきたいと考えているからです

以上が北方磁場強度の測定内容ですが、３年間分単位の地磁気データ取得というと場所が限られます

カナダはこの６月からデータ取得できない状況です

アメリカは３日程度の分単位データであれば取得できますが、３年はとても無理です

GOES衛星は７日間のデータが開示され日々更新されています、アーカイブは無い状況ですが、私が週単位でデータダウンロードしパソコン上で連結させています

日本は３年間分単位のデータ取得が極めて簡単に出来ます、制限は前月末までの３年間なのですがリアルタイムの波形解析をするわけではないので特に問題ありません

というわけで、GOES衛星観測と日本地上観測で北方磁場強度シリーズの再開です

お付き合い頂けますよう、よろしくお願い申し上げます

まずGOES衛星からです

観測期間は2021年6月1日から2024年5月31日までの３年間です

図１：G16

マジェンタが一日の最大値、シアンが最小値、ブルーが平均値、オレンジラインが平均値の最小二乗法による直線近似

上に季節依存性を判断する為の季節バー、緑：春3-5、青：夏6-8、オレンジ：秋9-11、灰：冬12-2

有効日はグラフ内にプロットされた日数を示す

左側の空白はデータ蓄積を始めたのが約２年半前なので３年には届かない領域

右側の空白はブログ活動を停止していたこの半年の空白、再開は2024年5月30日からです

図２：G18

図１と図２のオレンジラインの減衰状況を見れば、百年などと言わずここ数十年でオレンジラインは磁場強度０nTラインと交わります

磁場強度０nTラインが南北磁場強度イーブンを示し、ここより下にオレンジラインが来れば南北磁場逆転となります！

図３：G16最大値最小値24hヒストグラム

最大ピークは最大値側マジェンタでLT11時頃に集中

第二ピークは最小値側シアンでLT21時頃に集中

図４：G18最大値最小値24hヒストグラム

最大ピークはマジェンタでLT10.9時頃に観測されます

第二ピークのシアンはLT22.9時頃に観測されます

GOES衛星高度35,768kmで何故LT11時頃に磁場強度最大を観測するのか、というと、まず周囲にプラズマ荷電粒子の少ない空間において真昼に太陽風の圧力により磁力線空間が圧縮され空間密度が上がり磁場強度が増大するからです

太陽風による圧縮といっても太陽風そのものがプラズマ流ですから周囲に荷電粒子が極めて少ない空間なのでしょう

それでは何故LT12時ではなくLT11時やLT10.9時に最大ピークを観測するのか？というと、それは分からない、あまり考えた事がありません！

まぁ強いて言えば、周囲に荷電粒子が少ないといっても太陽風が荷電粒子流ですから、LT11時を過ぎると太陽風による荷電粒子がGOES衛星周囲に蓄積されて磁場強度が減衰され始めるのでしょう

荷電粒子は磁力線周囲をジャイロ運動し背景磁場強度を減衰させる効果があります

日本の観測点に移ります

以下 https://www.kakioka-jma.go.jp/obsdata/metadata/ja/orders/new/kak_geomag_1-min? より

Kakioka Magnetic Observatory, 2013, Kakioka geomagnetic field 1-minute digital data in IAGA-2002 format [dataset], Kakioka Magnetic Observatory Digital Data Service, doi:10.48682/186bd.3f000

図５：柿岡KAK