九州大学学術情報リポジトリ Kyushu University Institutional Repository 地磁気データ解析講習阿部, 修司九州大学宙空環境研究センター出版情報 : バージョン :acce

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やすはるなみこし
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1 九州大学学術情報リポジトリ Kyushu University Institutional Repository 地磁気データ解析講習阿部, 修司九州大学宙空環境研究センター出版情報 : バージョン :accepted 権利関係 :

2 地磁気データ解析講習 in データ解析講習会 2012/Aug/10 担当 : 阿部 ( 九大 ICSWSE) 2012/08/10 IUGONET 1

3 IUGONET で取り扱っている地磁気地磁気活動度データ下は IUGONET 参加機関の所有する観測機器と範囲を示した図地磁気による超高層分野の研究には長い歴史がある IUGONET においても複数の参加機関が地磁気観測をおこなっており地上全域をカバーしている 2012/08/10 IUGONET 2

4 IUGONET で取り扱っている地磁気地磁気活動度データ 2012/08/10 IUGONET 3

IUGONET で取り扱っている地磁気地磁気活動度データ現在 UDAS に組み込まれている IUGONET 参加機関の地磁気データと load procedure は以下のとおり ( 制限のあるものもあり詳細は各 load procedure やウェブサイトを参考 ) http://www.iugonet.org/software/loadprocedures.

5 IUGONET で取り扱っている地磁気地磁気活動度データ現在 UDAS に組み込まれている IUGONET 参加機関の地磁気データと load procedure は以下のとおり ( 制限のあるものもあり詳細は各 load procedure やウェブサイトを参考 ) 観測データ提供機関ロードプロシージャ名 AE, Dst, ASY/SYM 指数観測所地磁気データ WDC 形式 1 時間値 1 分値昭和基地アイスランド地磁気京大 WDC 極地研 iug_load_gmag_wdc erg_load_gmag_nipr (iug_load_gmag_nipr) 210 地磁気観測網名大九大 erg_load_mag_mm210 (iug_load_gmag_mm210) MAGDAS 地磁気九大 iug_load_mag_serc 2012/08/10 IUGONET 4

6 UDAS による SSW イベント (2009 年 1 月 24 日 ) 時の IUGONET 機関地磁気データプロット UDAS 使用のおおまかな流れ UDASを初期化する解析する時間幅を入力する load procedureでデータを読む tplot 変数を確認するそのままプロットするデータや時間幅を処理してプロットする 2012/08/10 IUGONET 5

7 解析する時間幅を入力する解析時間幅は以下の書式で入力 THEMIS timespan, yyyy-mm-dd/hh:mm:ss [,n,/<option>] 例 1)2012 年 1 月 23 日から 1 日分を指定 THEMIS timespan, (,/1,/day を続けても可 ) 例 2)2009 年 1 月 1 日から 31 日間を指定 THEMIS timespan, ,31,/day 今回は 2009 年 1 月 24 日の SSW イベントを解析するので例 2 の時間幅を使う 2012/08/10 IUGONET 6

8 load procedure でデータを読むデータの読み込みは各機関提供の load procedure を使う ( 詳細は各 load procedure の中や crib sheet を読むこと ) THEMIS erg_load_gmag_nipr, site=[ syo ] THEMIS erg_load_gmag_mm210,site=[ ktb ] THEMIS iug_load_gmag_serc,site=[ asb, anc, dav ] THEMIS kyoto_dst_load udasロードプロシージャではありません以上の 4 操作だけで極地研の昭和観測点 MAGDAS の芦別アンコンダバオ観測点 210MM のコトタバン観測点京大 WDC の Dst 指数 ( リアルタイム値 ) のデータを読み込み極域から赤道に至る磁場変動と地磁気インデックスを見る準備ができる 2012/08/10 IUGONET 7

9 load procedure でデータを読むデータを読み込んだ際各機関の rules of the road が IDL ウィンドウに表示される内容を必ず確認しておくこと! データ利用者として必ず守るべきルールや謝辞の方法などが記載されています! 2012/08/10 IUGONET 8

10 tplot 変数を確認する THEMIS tplot_names 今回の例では THEMIS> tplot_names % Compiled module: TPLOT_NAMES. 1 nipr_mag_syo_1sec 2 mm210_mag_ktb_1min_hdz 3 mm210_mag_ktb_1h_hdz 4 magdas_mag_anc 5 magdas_mag_asb 6 magdas_mag_dav 7 kyoto_dst 各 tplot 変数の詳細を知るには THEMIS tplot_names, tplot 変数名 or 番号,/verbose THEMIS tplot_names, magdas_mag_asb,/verbose 2012/08/10 IUGONET 9

05, 0, 1, 1] tplot,[ kyoto_dst,'nipr_mag_syo_1sec', 'magdas_mag_asb,

11 そのままプロットする THEMIS tplot,[ tplot 変数名, または tplot 変数番号 ] window, 0, xsize=1000, ysize=600 tplot_options, 'region', [0.05, 0, 1, 1] tplot,[ kyoto_dst,'nipr_mag_syo_1sec', 'magdas_mag_asb, 'mm210_mag_ktb_1min_hdz', 'magdas_mag_dav,, 'magdas_mag_anc, ] 2012/08/10 IUGONET 10

データや時間幅を処理してプロットする ;MAGDAS 地磁気を各成分に分解 ;H 成分から平均値を差し引く split_vec,'magdas_mag_asb tsub_average,

tsub_average, 'magdas_mag_dav_0' ; コトタバン地磁気を各成分に分解 split_vec,'mm210_mag_ktb_1min_hdz' ; 昭和地磁気を各成分に分解 ;H 成分を

tplot,['nipr_mag_syo_1sec_x_avg','magdas_mag_as b_0-d','mm210_mag_ktb_1min_hdz_x','kyoto_dst'] 時間軸を変更

12 データや時間幅を処理してプロットする ;MAGDAS 地磁気を各成分に分解 ;H 成分から平均値を差し引く split_vec,'magdas_mag_asb tsub_average, 'magdas_mag_asb_0' split_vec,'magdas_mag_anc tsub_average, 'magdas_mag_anc_0' split_vec,'magdas_mag_dav tsub_average, 'magdas_mag_dav_0' ; コトタバン地磁気を各成分に分解 split_vec,'mm210_mag_ktb_1min_hdz' ; 昭和地磁気を各成分に分解 ;H 成分を 1 分平均値化 split_vec,'nipr_mag_syo_1sec' avg_data,'nipr_mag_syo_1sec_x',60 ; 各観測点の H 成分と Dst 指数をプロット tplot,['nipr_mag_syo_1sec_x_avg','magdas_mag_as b_0-d','mm210_mag_ktb_1min_hdz_x','kyoto_dst'] 時間軸を変更 tlimit, ' /00:00',' /00:00' 簡単な処理で見たい部分だけをはっきりと表示する H 成分の SSW イベント周辺数日だけを切り出してみよう 2012/08/10 IUGONET 11

13 データや時間幅を処理してプロットする 2012/08/10 IUGONET 12

14 2012/08/10 IUGONET 13

15 データや時間幅を処理してプロットする ; 正規表現による tplot ; コトタバン地磁気各成分 ( 絶対値 ) tplot,[ mm210_mag_ktb_1min_hdz_? ] 変数の指定に正規表現が可能 ; 時間軸を直前のもの (1 か月間 ) に戻す tlimit, /last ; 時間微分は deriv_data deriv_data, magdas_mag_anc_0 deriv_data, magdas_mag_dav_0 tplot, magdas_mag_*_0_ddt 2012/08/10 IUGONET 14

データや時間幅を処理してプロットする ; 赤道域低緯度極域データをウェーブレット解析して並べる

wav_data,'magdas_mag_asb_0',/kol,maxpoints=24l*3600*2

16 データや時間幅を処理してプロットする ; 赤道域低緯度極域データをウェーブレット解析して並べる wav_data,'magdas_mag_dav_0',/kol,maxpoints=24l*3600*2 wav_data,'magdas_mag_asb_0',/kol,maxpoints=24l*3600*2 wav_data,'nipr_mag_syo_1sec_ x_avg',/kol,maxpoints=24l*360 0*2 ; カラープロットの幅指定 zlim,'*pow',.0001,.1,1 ; ウェーブレット表示 tplot,['magdas_mag_dav_0_wv _pow', 'magdas_mag_asb_0_wv_pow', 'nipr_mag_syo_1sec_x_avg_wv _pow'] tlimit,/full 生プロットだけではなくデータ解析後の表示もできるウェーブレット解析をしてみる 2012/08/10 IUGONET 15

データや時間幅を処理してプロットする ; 大量データのウェーブレットは時間がかかるので必要なデータを切り出す newname = 'nipr_mag_syo_1sec_x' + '_clip' t1=time_double('2009-01-23/00:00')

wav_data,'nipr_mag_syo_1sec_x_clip',/k ol,maxpoints=24l*3600*2 ; カラープロットの幅指定 zlim,'*pow',.0001,.

17 データや時間幅を処理してプロットする ; 大量データのウェーブレットは時間がかかるので必要なデータを切り出す newname = 'nipr_mag_syo_1sec_x' + '_clip' t1=time_double(' /00:00') t2=time_double(' /23:59:59') trange_clip, 'nipr_mag_syo_1sec_x', t1, t2, newname=newname ; 昭和地磁気 H 成分をウェーブレット解析 wav_data,'nipr_mag_syo_1sec_x_clip',/k ol,maxpoints=24l*3600*2 ; カラープロットの幅指定 zlim,'*pow',.0001,.1,1 ; 昭和地磁気 H 成分と ; ウェーブレット結果の表示 tplot, ['nipr_mag_syo_1sec_x_clip', 'nipr_mag_syo_1sec_x_clip_wv_pow', 'kyoto_dst'] ; 時間軸を拡大 tlimit, ' /00:00',' /00:00' 生プロットだけではなくデータ解析後の表示もできるウェーブレット解析をしてみる 2012/08/10 IUGONET 16

データや時間幅を処理してプロットする ; 昭和地磁気 H 成分に Pi 2 帯 (40s-150s) でバンドパスフィルタ ;tplot 変数から値を取り出す get_data, 'nipr_mag_syo_1sec_x_clip', data=x

d flow = double( flow/nyquist) > 0.d fmin = min([flow, fhigh]) npts = long(!pi/fmin) > 1 npts = npts < n_elements(x.

ここではサンプルとしてバンドパスフィルタを手動でかけてみる ; 畳み込みと tplot 変数再格納 x.y = convol(x.

18 データや時間幅を処理してプロットする ; 昭和地磁気 H 成分に Pi 2 帯 (40s-150s) でバンドパスフィルタ ;tplot 変数から値を取り出す get_data, 'nipr_mag_syo_1sec_x_clip', data=x ;thm_lsp_filter を逐次実行 flow = 1d/150 fhigh =1d/40 dt=1 db=120.0 nyquist = 0.5d/dt fhigh = double(fhigh/nyquist) < 1.d flow = double( flow/nyquist) > 0.d fmin = min([flow, fhigh]) npts = long(!pi/fmin) > 1 npts = npts < n_elements(x.y) ; デジタルフィルタの定義 cofs = digital_filter(flow,fhigh,db,npts, /double) TDAS のプロシージャにない処理でも tplot 変数から値を取り出して計算できるここではサンプルとしてバンドパスフィルタを手動でかけてみる ; 畳み込みと tplot 変数再格納 x.y = convol(x.y,cofs,/edge_t,/nan) store_data, nipr_mag_syo_1sec_x_clip_filt, data=x ;SYO の H 成分とバンドパスとウェーブレット表示 ylim, nipr_mag_syo_1sec_x_clip_filt', -10, 10 tplot,['nipr_mag_syo_1sec_x_clip','nipr_mag_sy o_1sec_x_clip_filt, nipr_mag_syo_1sec_x_clip_ wv_pow ] 2012/08/10 IUGONET 17

データや時間幅を処理してプロットする ; フーリエ変換によるパワースペクトル表示 newname2 =

19 データや時間幅を処理してプロットする ; フーリエ変換によるパワースペクトル表示 newname2 = 'nipr_mag_syo_1sec_x_clip' + '_psd' tdpwrspc, 'nipr_mag_syo_1sec_x_clip', newname=newname2, nboxpoint=512 tplot,['nipr_mag_syo_1sec_x_clip','nipr_mag_syo_1sec_x_clip_filt', 'nipr_mag_syo_1sec_x_clip_wv_pow','nipr_mag_syo_1sec_x_clip_psd'] フーリエ変換を用いたパワースペクトル計算も可能 2012/08/10 IUGONET 18

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Microsoft PowerPoint - SPEDAS_lecture_04_CUI_abe_ pptx CUI の使い方 ( 前編 ) ( ロードプロット画像ファイル出力等 ) 2016 年 10 月 20 日第 3 回太陽地球環境データ解析に基づく超高層大気の空間時間変動の解明データ解析セッション阿部修司 ( 九大 ICSWSE) 1 SPEDAS による 2015 年 6 月磁気嵐のプロット本セクションでは実際のイベントデータを読み込み処理し表示することで SPEDAS の使い方を学んでいく

九州大学学術情報リポジトリ Kyushu University Institutional Repository 地磁気データ解析講習 阿部, 修司九州大学宙空環境研究センター 出版情報 : バージョン :acce

九州大学学術情報リポジトリ Kyushu University Institutional Repository 地磁気データ解析講習阿部, 修司九州大学宙空環境研究センター出版情報 : バージョン :acce