News and Announcements [in Japanese]
地磁気センターニュース


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 地磁気世界資料解析センター News No.111     2008年9月29日
 
 
 
1.新着地磁気データ
 
    前回ニュース(2008年7月18日発行, No.110)以降入手、または、当センターで入力したデータのうち、主な
ものは以下のとおりです。オンライン利用データの詳細は
(http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp/catmap/index-j.html) を、観測所名の省略記号等については、観測所カタ
ログ(http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp/catmap/obs-j.html)をご参照ください。
また、先週の新着オンライン利用可データは、
(http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp/wdc/onnew/onnew-j.html)で御覧になれ、ほぼ2ヶ月前までさかのぼることも
できます。
 
      Newly Arrived Data
 
        (1)Annual Reports and etc.
       ABG, HYD, JAI, KOU, NAG, PND, SAB, SIL, TIP, VSK  (2003 - 2004),
       UJJ (2003)
    (2)Kp index: (http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp/kp/index-j.html)
       Jul.- Aug, 2008
 
 
2.AE指数とASY/SYM指数
 
   2008年7月分までの1分値ASY/SYM指数を算出し、ホームページに載せました
 (http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp/aeasy/index-j.html)。また2008年7月までのProvisional AE指数も上記
アドレスからダウンロード可能です。
 
 
 
3.タイ・ピマーイにおける地磁気偏角・伏角測定
 
  ピマーイでは、2004年10月からフラックスゲート磁力計およびプロトン磁力計による地磁気観測がなされて
いる。観測の概要は地磁気センターニュース91号(2005年5月)にあるので略す。2008年8月末に家森俊彦教授に
同行してピマーイのプロトン磁力計整備を行った。磁力計は田中が持参したプリアンプ部に変更修理し、液漏れ
が指摘されていたセンサーも交換した。これに伴いセンサー位置が若干高くなったが、これに伴う全磁力値のオ
フセット測定までは出来ていない。筆者の当地訪問は3回目で、その都度、地磁気の偏角、伏角測定(DI測定)が
なされている。記帳の多くは田中が行っているから資料の散逸を防ぐ目的で野帳整理を行い報告しておく。
 
 今期のDI測定では磁気儀の10秒気泡管に液漏れ障害が見出された。気泡管の右端5mm位置に全周に及ぶひびが
入り、エーテルが漏れていた。気泡管右端を軽く叩くと2分割出来たからアルコールを注入してエポキシ樹脂で
接合して応急修理した。しかし、気泡の動きは極めて鈍く、水平精度が劣ることに留意してほしい。
 
1)測定の概要
 
 地磁気の偏角と伏角は磁気儀により求める。磁気儀は非磁性の経緯儀の望遠鏡に一軸フラックスゲート磁力計
(FG)を抱き合わせた構造である。FGを水平面内(鉛直読みは90度もしくは270度)で回転させて磁場ゼロ
の方位を求め、90度を加えれば水平方位が求められる。何故なら、主磁場方向で分力は最大もしくは最小となる
が微係数はゼロで分解能がないので直交方向を計測する。鉛直角が90度、270度の場合と望遠鏡が東か西向きか
で四通りがある。これらの平均を求めると経緯儀の回転軸誤差およびFGの電気・機械軸誤差が打消せるので四
通りを手早く計測する必要がある。伏角測定はFGを水平分力方向(あるいは逆方向)に向け、FGを鉛直回転
させてゼロ位置を求める。偏角測定と同じく四通りを行い平均値を用いる必要がある。ここで求めた水平方位角は
相対値であるから、天体観測等により決定された視標の方位を観測して経緯儀のオフセットを修正して真北からの
方位を求める。一方、近くのプロトン磁力計値を参照して地点差補正により基台における全磁力を推定すれば水平
分力や垂直分力は容易に求められる。
 
 しかしながら、タイの伏角は浅いため、垂直読みが17°や343°になる。このとき、分度盤を真下から覗く姿勢に
なり、蟹の目玉でないと数値は読めない。接眼部に直角プリズムを取り付け、横から覗けるようにするべきだが手持
ち部品に不備がある。従来は手持ちのミラープリズムを接眼部にあてがい光軸変換している。この場合、鏡像文字
を読むことになり、2と5や6と9の読み違いが多発していた。今回は家森教授が由緒正しき部品と称して接眼
プリズムを持参された。が、運用してみると何故か視野が狭くセオドライトの文字盤全体が見えず役立たなかった。
京都での確認、改良が必要である。
 
2)指標方位を求める天体観測
 
 天体観測は2005年4月と2006年2月になされている。方位観測には観測地点の地理的緯度・経度が必要で、ガーミン
製簡易GPSを用いてWGS84測地系において北緯15度11分0.2秒、東経102度33分51.2秒と決定した。指標は観測
室屋上の南角の手すりに固定した発光ダイオードである。観測基台との距離は約50mあるから、要求される0.1'角
は1.5mmである。ターゲットとしてやや大きい。
 
 三期にわたる磁気測量の結果を天体観測による指標方位決定と地磁気の偏角・伏角測定に大別して別表( 銑亜
掲載省略)に示した。レベル表記のN、S、E、Wは水準器の位置であり、気泡管読みは左右の長い基準線を10として、
気泡端が内側にあれば9,8などと小さく読み、外側にあると11,12などと表記している。測量基台は安定していて計測
途中にレベルが傾くことはない。このため、レベル欄に空白が多いが、少なくとも一連の計測の最初か最後には記載
がある。いずれの測定でも水準誤差は小さく無視してある。また、昼間の測量ではブルーシートで簡易テントを張り、
日光の磁気儀への直射を防いでいる。時刻はタイ標準時を用いており7時間を減じると世界時となる。星の観測視
位置の下行には同時刻の視準星の真位置を記している。視高度については大気補正が必要で1気圧、30℃程度として
あるが、方位決定には不要である。以下に、測量データ整理中に気づいた事項を記載する。
 
 2005年4月:指標読みは,鉢ぁ天体観測↓はプロキオン、イ魯潺癲璽気鰺僂い討い襦水平分度基準は↓
ともに50°0'53"で一致するが、イ任50°17'40" を得ている。この間に指標読みい行われ、129°10'56" を得て
いる。従って指標方位は↓から79°10'03"、イらは78°53'16" が求まる。磁気測量における1nT精度は6"角に
対応するので、この差は問題である。反転読みによるデータ評価においても特に問題は見いだせない。しかし、天体
観測に先行してなされたDI測定時の指標読み,129°4'56" である。この値は天体観測時の指標読みい6' ずれて
いる。当時、セオドライトの水平分度盤クランプを操作した記憶はないから、このクランプ不良が誤差要因として
考えられる。今後の絶対値観測や地磁気連続観測の解析にゆだねられる。
 
 2006年2月19日に4回の指標読みと4回の天体観測がなされている。Л┐魯ノープス、は北極星、は北斗星
のドーベである。カノープスは南に位置するから日本では見慣れないが竜骨座のα星で、全天中で二番目に明るい。
中国では南極老人星と呼ばれためでたい星である。プロキオンは子犬座のα星で、シリウス、ベテルギウスと共に
冬の大三角形を作る。ミモーサは南十字座のβ星で十字の左部に位置する。また、ドーベは北斗七星のα星で柄杓
の先端に位置する。β星のメラクとの距離を5倍すれば北極星に到達する。日本では北極星が天体測量に適している
が、低緯度では視高度が低く、大気擾乱を受けやすい。2006年2月にこれを観測できたことは幸運であった。
さて本論に戻る。Г寮技觧の水平読みは野帳では122°だが表では124°に修正してある。の正視時の分秒読みも
誤りであろうが修正出来ない。┃を用いたΔ諒位角はそれぞれ78°52'38"、78°53'27"、78°52'40" である。
また、翌22日にはカノープスによる天体観測がなされ、平均値として78°52'33" を得ている。誤差も小さいので
暫定値としてこの値を用いる。主要な天体の視位置はU.S.Naval Observatoryが提供するホームページで求め得ること
を能勢正仁助教に教わった。参照できる星は少ないが、月や惑星の位置を求めるには重宝する。筆者は「天体位置略算
式の解説」にある「歴泉」から部分移植した「Polaris」(basic言語)を用いている。FK4に記載されているすべての
星について計算できて便利である。
 
 ピマーイの地磁気偏角・伏角について地磁気の偏角・伏角測定は2005年4月28日に2回、2006年2月20日に3回、2008年
9月1日に2回なされている。Г良角測定には誤りがある。FG軸を水平分力方向に合わせ損ねたものであろう。観測さ
れた偏角・伏角は以下の通りである。
 
D=35'18"W, at 17h25m53s  I=16d49'54" at 17h43m00s on Apr.28, 2005. (D=18'31"W)
D=33'53"W, at 17h58m37s  I=16d47'42" at 18h08m58s on Apr.28, 2005. (D=17'06"W)
D=38'48"W, at 11h00m55s  I=none                   on Feb.20, 2006.
D=38'42"W, at 14h04m07s  I=16d52'00" at 14h25m05s on Feb.20, 2006.
D=38'23"W, at 14h44m21s  I=16d55'07" at 14h57m42s on Feb.20, 2006.
D=38'48"W, at 10h23m08s  I=17d05'49" at 10h26m56s on Sep.01, 2008.
D=39'17"W, at 10h42m01s  I=17d05'45" at 10h51m52s on Sep.01, 2008.
  2005年の値は指標を78d53'16"としたもので括弧内は79d10'03"とした場合である。
 
 
                                      (京都大学名誉教授 田中良和)
 
 
 
参考文献:天体位置略算式の解説、井上圭典・鈴木邦裕、海文堂、1991
http://aa.usno.navy.mil/data/docs/WebMICA_2.html 
 
 
 
4.第13回IAGA Geomagnetic Observatory Workshop・INTERMAGNET会議報告
 
  IAGA Geomagnetic Observatory Workshopとは、世界中の地磁気観測に携わっている研究者や技術者
が集まって、計測器の比較を行ったり地磁気データの処理方法や解析結果などについて議論を行ったり
するためのワークショップです。2年に一回の割合で開催されており、前々回の日本・柿岡観測所、前回の
ポーランド・Belsk観測所に引き続いて、13回目の今回はBoulder観測所およびその観測所を運営するUnited
States Geological Survey (USGS)で2008年6月9日から18日の日程で開催されました。引き続いて19日から
21日の3日間、地磁気観測のスタンダードを策定し、データの迅速な収集・公開を目的とするINTERMAGNET
(International Real-time Magnetic Observatory Network)会議が行われました。
 
 IAGA Geomagnetic Observatory Workshop (Measurement Session)
 
  会議の構成は大きく前半・後半の2つにわかれており、前半の9日から13日はMeasurement  Session
 (測器セッション)、後半の16日から18日はScientific Session(科学セッション)と位置付けられています。
 Measurement Sessionでは、世界各地の地磁気観測所の技術者が自分たちの用いているDI-Flux  Meter
 (絶対測定器)を持ち寄って、一斉に絶対観測を行いその結果を比較します。測定地は、コロラド州 Denver
 から北西約50kmの郊外にあるBoulder観測所で (図1)、地理座標、地磁気座標はそれぞれ (40.13°N,
 254.76°E)、(48.40°, 320.59°)です。
 
     
  <図1: Boulder地磁気観測所の周辺地図。観測所はDenverおよびBoulderの北に位置する。
       観測所を運営しているUSGSの本部はGoldenにある。挿入図は観測所の衛星写真。>
 
 
  Boulder観測所は、幹線道路からは4 kmも離れており、見渡す限り何も他の人工物がない高台の上にある
 という、地磁気観測には大変恵まれた環境にありました(図2)。観測所オフィスを中心として、変化計小屋
 や絶対観測小屋がありその他にはテスト観測用の小屋や磁力計の調整を行うため地磁気を打ち消すことの
 できるヘルムホルツコイルが設置された施設(Coil Calibration Facility)などがありました(図1の挿入図)。
 ここは普段は無人観測所で、定期的にUSGS本部から技術者がやってきて絶対観測や観測所のメンテナンス
 を行っているということでした。セッションでは、強風による一時中断のトラブルなどがあったものの、5つ
 の絶対観測ピラーを交代で参加者が利用して、約30人全員が観測を終えました(図3)。
 
 
        
 <図2:  Boulder地磁気観測所の風景。左端の建物が     <図3:  Boulder地磁気観測所におけるMeasurement
   絶対観測小屋。右の2棟は観測テスト用の小屋。>       Sessionで、持参したDI-Flux Meterを用いて絶対
                                                  観測をするメキシコの参加者たち。第2ピラーにて。>
 
 
  観測結果は図4のように一覧表にまとめられて参加者に配布され、各自の測器の検定に利用されました。
 
  
      <図4:  Measurement Sessionで行われた絶対観測結果の比較(一部)。ここでは、モザンビーク、ドイツ、
               カナダ、メキシコ、オーストラリア、インド、ペルーの観測者たちの結果が紹介されている。>
 
 
 今回はセッションの途中で、ベルギーのRasson氏が開発している自動DI-Flux Meterのデモストレーション
 が行われました(図5)。DI-Flux Meterは磁場の向きを精密に測る必要があるので、周辺の磁場環境を変える
 一般的なモーター(電流と磁石を利用したモーター)を使うことはできません。そのため、この自動DI-Flux
 Meterでは可動部に日本製(新生工業社製)の超音波モーターを使っています。測定値は他の技術者の測定値と
  比較してもそれほど遜色なく、Boulder観測所で用いているベース値との差はほぼ3 nT以内で収まっていまし
  た。こうした自動DI-Flux Meterが普及すれば、地磁気観測データをより正確に補正できると期待されます。
  ただし、販売するときの価格は未定で、開発費も秘密ということでした。
 
             
 <図5: デモストレーションされた自動DI-Flux Meter。中央の
    黒い円筒部と下の台座の部分に超音波モーターが使われている。
    ケーブルはPCに接続されており、専用ソフトウェアで制御する。>
 
 
 IAGA Geomagnetic Observatory Workshop (Scientific Session)
 
   週を改めて16日からは、後半のScientific SessionがGoldenのUSGS近くの会議場で始まりました(図6)。
 扱われるトピックは地磁気データの解析に限らず、地磁気観測所の運営状況や新しいプロジェクトの紹介
 など多岐にわたります。今回のワークショップでかなり意識されていたのは1秒値データの取得について
 でした。1秒値の観測基準として、観測精度(分解能)・ノイズレベル・時刻のずれなどをどの程度に設定
 するのかという議論が盛んに行われていました。合意には至りませんでしたが、おおよそ「ノイズレベル
 は10 pT以下、時刻精度は1-10 ms程度」というあたりが今後の落とし所になりそうです。                     
 
       
           <図6: Scientific Sessionの様子。>
 
 
  こうした1秒値公開の流れに沿う形で、私は“New substorm index derived from high-resolution geo-
  magnetic field data at low latitude and its comparison with AE and ASY indices”というタイトルで
  口頭発表を行いました。この研究は、1秒値のデータを世界中の中低緯度の観測所から提供してもらい、
  グローバルなサブストーム指標を作成する試みです。現在は、Kakioka, Urumqi, Iznik, Furstenfeldbruck,
  Teoloyucanの5観測所からのデータ提供を受けていますが、この会議中に複数の観測所の責任者との話し合い、
 さらに密な観測所ネットワークを築ける見通しが立ちました。
 次回のIAGA Geomagnetic Observatory Workshopは、2010年に中国・北京で開催される予定です。
 
 
 INTERMAGNET会議
 
  6月19日からはUSGS本部建物内で開かれたINTERMAGNET会議にOPSCOM(Operations  Committee) メンバー
 として参加してきました(図7)。
 
 
       
     <図7: INERMAGNET会議の様子。向かい側中央は、
         これまでの代表者だったBGSのDavid Kerridge博士。>
 
 
 
 
 
 INTERMAGNETは、精確な地磁気データをサイエンスコミュニティに迅速に提供するために多大な貢献をして
 います。組織の理念や構成、活動などの詳細については、地磁気センターニュース第106号か、ホームページ
 (http://www.intermagnet.org)をご覧ください。
 
 3日間に亘って多くの議題について話し合いが行われましたが、特に重要な議題は以下に示したように1秒値
 に関したものでした。
      
 
1秒値データ:
  IAGA Workshopと同様、1秒値データについてスタンダードを策定するための議論がありました。これは数年
 前から続いている議論ですが、今回の会議では、時間精度は10 msで共通認識ができました。分解能やノイズ
 レベルについては、それぞれ1 pT, 10 pT以下という提案がなされましたが、各観測所の技術者と共に引き続
 き議論をすることになっています。議論の材料にするため、現時点で1秒値を取得している観測所からデータ
 を収集し、ノイズレベルなどの比較を行うことになりました。記録するフォーマットについては、IAGA 2002
 では1 pTの分解能に対応できないため、新しいフォーマットが取り決められる可能性があります。
 
代表者の交代:
  BGSのDavid Kerridgeに代わって、USGSのJeff Loveが新しく代表者に選ばれました。
 
新たなIMO(INTERMAGNET Magnetic Observatory):
  2つの観測所からIMOへの応募がありましたが、残念ながら基準を満たしていないという理由で却下され
  ました。
 
 次回の会議は、IAGA Assembly 2009の後に、ハンガリーのSopron近郊で開催される予定です。
 
 
                                             (能勢正仁)
 
 
 
5.Provisional AE指数算出状況のお知らせ
 
  2007年7月31日発行の地磁気センターニュース104号に掲載したように、当センターでは、科学解析に
利用可能なProvisional AE指数を算出し、そのプロットやデジタルデータをWWWから公開しています。
(ただ、科学解析に利用可能とは言え、いくつかの観測所が欠けていて、その付近の磁場変動が指数に反映
されていない時期もありますので、利用には注意が必要です。) Provisional AE指数を計算するに当たって
は、その時点で利用可能な観測所のデータのうち、最も確定値に近いレベルのデータ(速報値(quicklook)a
暫定値(provisional)a確定値(final)の順)を採用し、地磁気センタースタッフの目によりノイズ除去を行っ
たデータを用いています。
 
 104号でProvisional AE指数の公開開始をお知らせして以来、当センターでは、順次過去にさかのぼって
算出を進めてきました。現在では、2000年1月から現在までの約8年半分のデータが公開されています(図1)。
1999年以前はロシアの観測状況が芳しくなく、デジタルデータが存在しない期間もありますが、引き続いて
算出を続けていく予定です。また、最新のデータについては、観測所からのデータ提供や人目によるノイズ
除去処理の関係で、約2か月遅れの公開になります。
 
 2007年11月には、カナダのPoste-de-la-Baleine(PBQ)観測所が人工ノイズの増加のため閉鎖され、代わり
にSanikiluaq(SNK)観測所が開設されました。地磁気座標では、PBQ(65.5°, 351.8°)aSNK (66.6°,
349.7°)と約1度高緯度に移動していますので、特に統計解析の際にはご注意ください。
 
 Provisional AE指数は、各観測所(Abisko [SGU, Sweden], Cape Chelyuskin [AARI, Russia], Tixie
Bay [IKFIA and AARI, Russia], Pebek [AARI, Russia], Barrow, College [USGS, USA], Yellowknife,
Fort Churchill, Sanikiluaq [CGS, Canada], Narsarsuaq [DMI, Denmark], and Leirvogur [U.Iceland,
 Iceland])およびRapidMAGプロジェクト、情報通信研究機構の協力により算出されています。関係各者に
深く感謝いたします。
 
 
      
<図1:  Provisional AE指数のホームページ。2008年9月現在、2000年1月から2008年7月までの約8年半のデータが利用できる。>