南極地球物理学ノート No. 28 (2014.03.12)
昭和基地における地磁気絶対観測と永年変動
渋谷和雄
Keyword: 地磁気絶対測定、FT磁気儀、K-index、西方偏移（westward drift）、北方変位（northward shift）、magnetic jerk
1.はじめに
南極地球物理学ノートNo. 25でシール岩における地磁気絶対測定点の設置について述べたが、地磁気変化は人間の寿命と比べるととてもゆっくりで、また、予測通りにならないので「測定し続ける」必要がある。中緯度地域では100年以上、継続観測を続けている測定点も多いが、南極ではIGY（1959）を契機に越冬基地が設置され始めたので（南極地球物理学ノートNo. 25のFig. 1参照）、2014年現在、歴史の長い観測点でも60年が限度である。昭和基地での測定開始は1960年１月であるが、直後に基地閉鎖期（1964年２月―1966年１月）があり、1966年の再開後は切れ目なく担当隊員が基本的には毎月１回測定を実施・継続している。
2.昭和基地での測定
別表１は、各隊次の日本南極地域観測隊報告（JARE報告と略記）をもとにまとめた絶対測定の概要である。
(1) JARE No.と期間
JAREは２月１日を越冬開、翌年１月31日を越冬終了としているので、各隊次の測定データも年をまたいでいる。
第１，２次では測定を実施していない。基地再開の第７次隊以後は途切れることなく測定が継続されている。
(2) 観測者
JARE報告に記載されている担当者を掲げてある。実際には、補助者が必要であったり、一時的に測定者の
交代があったりするので関与した隊員はもっと多い。大市聡隊員は２隊次（45次，51次）で担当している。
出身機関はあげていないが、～26次頃までの国土地理院隊員、～25次頃からの気象庁・地磁気観測所
出身の隊員は国内業務で観測経験のあることが多い。経験のない隊員も地磁気測定一般についての知識
は有し、訓練を受けて現地に赴き、約１ヶ月の引き継ぎ期間でOn The Job Trainingを受けて越冬に入る。
(3) D/I測定器
初期（3, 8, 13, 15次）はEarth Inductorを使用とJARE報告には記載されている。
Wikipedia（http://en.wikipedia.org/wiki/Earth_Inductor_Compass）によれば、飛行機の航法に使用された
（リンドバーグの大西洋横断にも使われた）と言う。どの程度の精度をもった器械なのか私（渋谷）は知らない。
第７次隊（1966年２月）以降第38次隊（1997年５月）までの約30年間はG.S.I.型二等磁気儀が使用されている。
G.S.I.型二等磁気儀を用いた測定については南極地球物理学ノートNo.25で述べたので繰り返さない。
1997年５月以降はFT型磁気儀（D/Iメーターとも呼ばれる）が使用されている。
FT型磁気儀（例えばhttp://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/geomag/menu_02/dim_spec.html参照）は非磁性の経緯儀
の望遠鏡部に一軸のフラックスゲート磁力計センサーを取り付けたもので、読み取り最小単位が1”で、G.S.I.型
二等磁気儀のそれ（0.1'）に比べ６倍良く、扱い方も簡単なので、測定の個人差は少なくなった。
(4) 全磁力測定器
一貫してプロトン磁力計が用いられている。携帯型プロトン磁力計としか記載されていないJARE報告も多いが
EG&G社のG-816と思われる。第41次隊からG-856に代わり、第48次隊以降はテラテクニカ社のPM-215に代
わっている。測定分解能は0.1 nT，絶対精度は1 nTあれば十分で、全隊次、満たされている。
(5) 観測方法、機器メモ
初期の頃は作業規程についての記載がない。しかし、第12次隊では「Fは３セット，D/Iは２セット交互に測定」と
あり、第19次隊では「４セットで１回の観測，約２時間要す」とある。第26次隊では「Eの正逆，Wの正逆回転をもっ
て１セット，３セットで１観測」とあり、以後同様で、第29次隊では「第28次隊同様、気象庁地磁気観測所の野帳
手順に従い・・」とあり、以後、「野帳手順」に従ったと明記されている。従って、D/Iについて当初は0.3’，後に
は0.1'の測定精度が保たれていると思われる。全磁力については各回の測定値は３－５nTの精度だが、連続性
については後に示す地点差の問題がある。
(6) 測定結果メモ
D, H, Zが図示されることもあったが、当初は、JARE報告には結果（数値）が記載されていなかった。三成分値
（D, I, F）が数値表として示されたのは第11次隊報告が初めてで、第17次隊が続き、第22次隊からはルーチン
的に示されるようになった。第７次隊からの測定値はしかし、オーロラデータセンターにおいてすべてアーカイブ
されていて、HPからダウンロードできる。HPの値は基本的にはJARE報告の値と同一であるが、JARE報告には間
に合わず後に、確定した値も含まれている。
永年変動の様子はhttp://polaris.nipr.ac.jp/~aurora/syowa.magne/abs/abs_plot/abs.jpgで見て取れる。
1966-1987年の全磁力値変化は～―117 nT/yrであるが、1987-2007年では―55 nT/yrへとゆるやかな減少
率に変化した。伏角の変化率がそれに応じてゆるやかな変化になった（+3.86'/yrから+2.52'yrへ）のに対して
偏角の変化は（―4.47'/yrから―6.94'yrへ）増大している。
(7) 施設，地点差，データ処理方法等メモ
第９次隊では地磁気変化計室が絶対測定室に改装されたほか、方位標も新設された。南極地球物理学ノート
No. 25でも述べたように、測定施設は鉄製品やコンクリートなどの磁性のある物品が使用できない。継続性を尊
ぶ観測なので、今日に至るまで同一の施設と同一の方位標を使用している。一方、磁気儀と全磁力計は同一
地点には設置できず、全磁力計を磁気儀の直下の床に置いたり、室内の別の基台の上に置いたりしたため、地
点差が生じる。また、AC電源を使用すると、本来あるべきDC電源使用時にくらべ、offsetが生じる（生じた）。この
ようなことから、全磁力地点差は62 nT（第19次隊）であったり、13.7 nT（第23次隊）であったり、17.4 nT（第26次
隊）であったり、20.3 nT（第31次隊）であったりと、変遷を重ねている。補正後の全60年間を通した測定安定性と
いう意味では10-20 nTの精度が限界と思われる。また当初、方位標方位角は第10次隊の取り付けによる46˚28.2'W
を使用したが、これはローカルな座標系での測量による値である（南極地球物理学ノートNo. 9参照）。第41次隊
の記述ではGPSによる方位角測定を実施し46˚27'57”Wを得たとあるが、絶対値計算には従来（Feb. 1968：第９
次隊）の値を使用した、とあり、第48，51次隊でも同じような状況で、reduction方法としては一貫して46˚28.2'Wに
合わせている。そのため、補正後の全60年間を通した測定安定性・精度という意味では良くて2-3'が限界と思われる。
3. IGRF11地磁気ポテンシャルモデルからの残差
地磁気絶対測定実施日時におけるIGRF11の示す全磁力(F),偏角(D),伏角(I)のモデル値は南極地球物理学ノートNo. 25でも述べたようにNOAAのHP http://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/を用いて計算できる（modelと示す）。実測値（obsと示す）は前記アーカイブに示されていて、Fig. 1はFの、Fig. 2はDの、そしてFig. 3はIのobs―modelをプロットしたものである。この３枚の図について(a)はK-indexが２（赤丸），１（青丸），０（緑丸）の３通りの場合の測定値を重ね合わせ、(b)においては２の場合を除去し、(c)は０の場合のみをプロットしている。この場合のK-indexは測定実施時間帯を含む３時間についての地磁気擾乱を示す指数（比例変化ではない）で、値が小さいほど静穏であり、絶対測定に適している。普通、静穏な時を選んで測定実施するのは勿論だが、太陽活動が盛んな年には条件を選んでいられない時もあり、観測が適正だったかどうかは結果で判断せざるを得ない。
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| Fig. 1 測定全磁力値からIGRF11モデル全磁力値を差し引いた残差。縦軸単位はnT、 横軸単位は年。 モデル値はNOAA HP http://www.nsdc.noaa.goc/geomag-web/を用いて計算した。 (a) 観測時のK-index = 0 (green), 1 (blue), 2 (red)の場合をすべて重ね合わせた図。 (b) K-index = 0, 1を重ね合わせた図。(c) K-index = 0の場合のみをプロットした図。 |
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| Fig.2 測定偏角値からIGRF11モデル偏角値を差し引いた残差。縦軸単位は(')、 横軸単位は年。その他の条件は全磁力値の場合と同様である。 |
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| Fig.3 測定伏角値からIGRF11モデル伏角値を差し引いた残差。縦軸単位は(')、 横軸単位は年。その他の条件は全磁力値の場合と同様である。 |
4. 地磁気永年変動の観測から何がわかるか？
4.1. 外部磁場の変動は内部磁場の変動と同期しているか？
Fig. 4はhttp://polaris.nipr.ac.jp/~aurora/syowa.magne/k-index/figure/SYO_Ksum_Keach.jpgから転載した、Sunspot Number（黒点数：SN数）の経年変化である。この図は第一義的にはSN数が多いほど太陽活動が盛んなことを示している。Fig. 1とFig. 4を比較すると、(a)だけでなく、静穏時観測の(c)においてもF(obs-model)がSN数に何らかの依存性があることを示唆している。
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| Fig.4 太陽黒点数（Sunspot Number SN数）の経年変化。http://polaris.nipr.ac.jp/~aurora/syowa.magne/k-index/figure/SYO_Ksum_Keach.jpg の図を編集・転載した。SN数が多いほど地球外部磁場の変動は激しいと考えられている。 |
太陽活動に大きく影響される地球の外部磁場に対して、低次のGauss係数でのモデル化がYukutake and Cain (1979）により試みられている。彼らは全世界34観測所の1940-1973年（24年間）データを用いて外部磁場の調和関数一次成分が内部磁場双極子に平行で、太陽活動に同期して変化するとした。変化量の最大振幅（peak-to-trough）は47 nTに達し、２つあるpeakの１つが太陽活動最大期に対応し、もう１つのpeakは減少傾向期に対応するとのことである。
しかし、最近50年という長いスパンで見ると、内部磁場起源であるIGRF成分を除去した残余成分はいつでも必ずSN数と明瞭な正の相関を持つというわけではなさそうである。内部磁場と外部磁場の相関性は古くて新しい問題と言える。
4.2 南極磁場永年変動は特異的か？
IGYを契機とした南極越冬観測の開始は地球磁場研究の一大転機であった。Nagata (1961)はIGYを契機とした５年間データから南極大陸近辺の磁場永年変化が激しいことがわかった、と記述している。時間変化だけでなく、地域的に見ても昭和基地ではdZ/dt = 181 nT/yrなのに対して、2800 kmしか離れていないHeard島でdZ/dt = ―98 nT/yrと、位相が逆転し相違が顕著である。磁場永年変動自体は中心核表層近くの磁気双極子対の変動であろうと思われるが、その変動強度があまりに大きく、発生機構について物理的に合理的な解釈は得られていない、と述べた。
Nagata (1962a)は全球上の、1962年時点で最新の99地磁気観測所のデータを用いて1955-1960年の永年変動を調べるために球面調和解析を行い、n≦4のGauss係数を求めた。その結果は非双極子成分の西方偏移（westward drift：～0.2˚/yr）で大まかには説明できるとした。残余成分は流体核内の対流（～3 km/yr）によるtoroidal磁場のadvectionで解釈できるとしている。
Nagata and Rikitake (1962)は、この対流運動の電磁誘導で南極域において特有な局所的に強い磁場変動が説明できるかどうか、理論的考察を行った。最大300 Gaussのtoroidal磁場が流体核内にあるとすると、n = m = 5の球面調和係数で表される定常的な対流運動はn= 6, m = 5のpoloidal磁場を励起し、地表でのGauss係数は～45000 nTになるという。そして～3 km/yrの対流速度が生み出す～100 nT/yrの永年変動は合理的な値であり、また、あり得ない運動ではないと述べている。
Nagata and Rikitake (1963)はさらに解析を続け、g20がすべての調和係数のなかで最大の変化量で、―21.5 nT/yrに達すると述べている。幾何学的に考えるとこれは、軸双極子の北方移動（northward shift）に対応し、四重極子S20の単純な調和振動でモデル化した場合、その周期は～102 yrであると述べている。
Nagata (1965)は上記一連の研究をまとめ、過去130年間の地磁気データの解析により、地磁気永年変動を調べた結果、次の５点の事柄がわかったと述べた。(a)磁気双極子モーメントの減少率は0.05%/yr、(b)磁気双極子の歳差的西方偏移の速さは0.05˚/yr、(c)双極子の北方移動は～2 km/yrの速さ、(d)非双極子磁場成分の西方偏移の速さは0.2˚/yr、(e)非双極子成分の成長（増大）/減衰（減少）率は～10 nT/yrのオーダーである。そして、地球中心核の電磁流体ダイナモという概念で(a)(b)を定量的に説明することは困難である。(c)はS20の調和振動で解釈できる。(d)はBullard and Gellman (1954)によれば、強い伝導性の流体核と伝導性の弱い固体マントルの電磁カップリングで説明でき、(e)は局所的対流によるT20磁場の上昇・成長で説明できるかもしれない、としている。これら一連の研究はIGY後の５年間の南極域磁場観測データによっていて、磁場双極子の西方偏移、北方移動の詳細を明らかにした点で画期的である。
Nagata(1982)は観測期間を延ばし(1960-1975の15年間)、追試を試みている。５年エポックで区切った３期間を通してdZ/dt > 150 nT/yrに達する大きな永年変化が緯度70˚-85˚S、経度20˚W-60˚Eの範囲に広がっている事、この大きなdZ/dtの分布は地球磁場双極子モーメントの減少と同双極子の北方移動の両者の影響の重なりによること、北極域では上記２現象の影響が互いに打ち消しあうので、異常に大きな変動場は出現しないとしている。磁場双極子の西方偏移と北方移動による永年変化成分を観測値から差し引いた残余地球磁場永年変動成分ΔX, ΔY, ΔZは南極域ではまだ大きく、経度20˚W-50˚E域にdZ/dt＞50 nT/yrの正異常、経度70˚E-180˚E域にdZ/dt ≦―50 nT/yrの負異常という規則的分布を示す。中・低緯度においては、残余地球磁場永年変化の過半は非双極子磁場の西方移動によることが知られているが南極域では非双極子磁場の西方移動の影響は検知できず、その代わり非双極子磁場が0.3%/yrの割合で増大しつつあると考えると、南極域残余地球磁場永年変化の約80%は説明できるとのことである。
永田らの一連の研究はIGY前後それぞれ約20年間データに基づいている。一方、Fig. 1-3で顕著なのは、1966-1980年頃までの昭和基地の永年変動の様相が以後、変化したことである。汎地球磁場モデルからの顕著な系統的なずれが1975年の―100 nTから1980年の0 nTにかけて解消して行く過程は昭和基地に特有な現象なのだろうか？この点について私（渋谷）は1990年極地研地学シンポジウムで若干の考察を行った（渋谷1990、unpublished）。 昭和基地と同様の解析から、この偏差が昭和基地のみならず、その東方300 kmのMolodezhnaya (MOL)基地や、さらに東方のMirny (MIR)基地や、内陸のVostok (VOS)基地、あるいは昭和基地西方のNovolazarevskaya (NVL)基地でも共通するregionalな現象であることが示され、Fig. 5aに影をつけてその範囲を図示した。さらにこの影をつけた地域では1982-84年頃からIGRF1980の予測値から系統的にプラス側へ（～20 nT/yrで）年平均実測値がずれはじめたことがわかった。一方、影からはずれるDumont d’Urville (DRV)基地やMacQuarie (MCQ)基地、南米のPilar、さらには北半球中緯度にある柿岡（日本）では、F(obs―model)はほぼ一定値（柿岡の場合～―100 nT）を保ち、上記のようなプラスへの傾動傾向は見られないことがわかった。Fig. 5bに上記基地での地磁気永年変動（年平均値）をプロットした。
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| Fig.5 (a) 測定全磁力値がIGRF1985モデル全磁力値から系統的にずれていく南極観測点の分布。Shade（黒い影）を付けた地域の観測点（SYO, MIRなど）においてはずれが顕著であるが、外の地域の観測点（DRV, SPAなど）においては顕著ではない。 (b) 異常域特定の基になった、1965-1990年の各年平均観測全磁力値のモデル平均値からの残差の例。1990年極地研地学シンポジウムでの筆者（渋谷）の発表に基づくが論文としては未公表。 |
双極子の北方偏位や非双極子の西方偏移についても長期（～100 年）データに基づく解析と議論が必要である。
4.3 永年磁場変動のタイムスケール
Yukutake (1979)はmagnetic dipoleとquadrupoleには相補的消長関係があるとして、歴史的な磁場変動データを含めたreviewを行い、dipole磁場の振動時間（characteristic oscillation time）として60-70 yr, 400-600 yr, 8000 yrが卓越するとしている。宇宙技術の発展とともにlod (length of day)やpolar motion （極運動）、AO (Antarctic Oscillation) などにも数十年変動が知られるようになってきたが、永年磁場変動は地球内部のenergy balanceの変化を反映したものであるから、環境変動と関わっているはずであり、両者の相関をより深く調べることが必要であろう。
4.4 Magnetic Jerkについて
Wikipedia (http://www.science-frontiers.com/sf036/sf036p12.htm)ではmagnetic jerkを西方偏移の急加速（jerkにはぐいと引っ張る意味がある）と表現し、Richard (1984)を引用している。特徴的なのはFig. 6（Shibuya and Kaminuma, 1984から転載）の昭和基地全磁力値の時間変化に見られるように、1969-1980年でいくつかd2F/dt2が不連続になる箇所があることである。このような不連続は、あるregionalな領域で共通して現れ、磁気観測点データのgrid化から求めたdX/dt, dY/dt, dZ/dtの地平面内傾動ベクトルの向きの時間変化として現れる。あまり知られていないことではあるが、Mizuno (1984)は日本の地磁気観測所データの解析を皮切りに、インド洋―アジアー太平洋域の地磁気永年変動の特徴を調べ、1960-1980年に４つの偶発的イベントが起きたと述べた（Mizunoはevent, episodic, impulseという表現を使っていて欧米で一般的なjerkという表現は使っていないのであまり注目されなかったのかもしれない）。Mizuno (1984)のアブストラクトを日本語訳で引用すると以下のようになる。
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| Fig.6 1966-1981年の昭和基地での絶対測定に基づく全磁力値には特に1969年から1972年にかけて時間の二次微分係数が不連続になる箇所（エポック）があることが注目される。Shibuya and Kaminuma (1984)から転載。 |
「最初のeventは1965年半ばに、東半球の大半の地域でおきたXの急激な変化である。Negative Xの領域が北上し、中国と日本を覆った。その結果、シベリアのnegative Zの等値域が東西に引き伸ばされ、positive Zの領域が南方からインド洋全域に拡大した。日本で観測されたX gradientの方向変化は、このよりスケールの大きな変動の一部である。第二のeventは1972年半ばのZの急激な変化である。シベリアにあったZの等値域が急激に縮小し、南方にあるpositive Zの領域がインドから中国隣接域を通って、中国―朝鮮―日本海に向かって前進した。その結果、positive Z領域の東に位置する日本の観測所ではYが突然不連続的に減少（柿岡では－7 nT/yr）した。このことは、シベリアのnegative Z域の縮小とpositive Z域の拡大が同様に急速だったことを意味する。柿岡などでのZ傾斜方向の時計回り変動はこのことと関連している。第３のeventは日本及びGuam, Muntinlupa南方における1974-1975年にかけてのXの急変である。それまでのXの8 nT/yrという減少傾向は1974年半ばに10 nT/yr以上の増加に転じた。これはNew Guineaにあるnegative Z領域の目玉が急に強くなったためで、これは、GuamでXと同時にZが10 nT/yrで減少したことと調和している。第４のeventはNew Guineaのnegative Zの目玉領域が1980年、急激に縮小したことで、GuamでのZが10 nT/yrで増大したことと対応している。これに付随して日本、Guam、MuntinlupaのXが急に減少している。この事例ではしかしX eventはZ eventより約１年遅れで始まっている。データ不足のため（この論文は1984年９月出版）詳細はいまだ不明である。この４eventの間の遷移期間は比較的安定していて、第１期を1950年代から1965年X eventまでとすると第２期は1965年X eventから1972年Y eventまで、第３期は1974年半ば以降である。おそらく1980年から新しいstageに入ったと思われるが、その性質の詳細は不明である。」
Mizuno (1984)はこれら永年変動急変の原因として核内の高次のdipoleの消長でモデル化出来るであろうとしているが、この消長は１年あるいはそれより短時間で生じる必要があるので現象としてはimpulseと呼べるものであるとまとめている。
引用文献等
Bullard, E., Gellman, H., 1954. Homogeneous dynamos and terrestrial magnetism. Phil.
Trans. Roy. Soc. London, Vol. 247, No. 928, 213-278.
Mizuno, H., 1984. Rapid and episodic variation of the geomagnetic secular variation
field. Bull. Geogr. Surv. Inst., Vol. 29, No. 1, 1-102.
Nagata, T., 1961. Geomagnetic secular variation over and near the Antarctic continent.
Nakyoku Shiryo, 11, 217-224.Nagata, T., 1962. Two main aspects of geomagnetic secular variation – westward drift
and non-drifting components. Proceedings of the Benedum Earth Magnetism
Symposium, 39-55.
Nagata, T., Rikitake, T., 1962. Geomagnetic secular variation and poloidal magnetic
fields produced by convectional motions in the Earth’s core. J. Geomag. Geoelectr.,
13, 42-53
Nagata, T., Rikitake, T., 1963. The northward shifting of the geomagnetic dipole and
stability of the axial magnetic quadrupole of the Earth. J. Geomag. Geoelectr., 14,
213-220.
Nagata, T., 1965. Main characteristics of recent geomagnetic secular variation. J.
Geomag. Geoelectr., 17, 263-276.
Nagata, T., 1982. Geomagnetic secular variations in the Antarctic region during
1960-1975. Nakyoku Shiryo, 74, 27-44.
Richard, A.K., 1984. Magnetic jerk gaining wider acceptance. Science, 225, 1135.
Shibuya, K., Kaminuma, K., 1984. Aeromagnetic survey around the Japanese Antarctic
stations. J. Geomag. Geoelectri., 36, 487-491.
Yukutake, T., 1979. Review of the geomagnetic secular variations on the historical time
scale. Phys. Earth Planet. Inter., 20, 83-95.
Yukutake, T., Cain, J.C., 1979. Solar cycle variations of the first-degree spherical
harmonic components of the geomagnetic field. J. Geomag. Geoelectri., 31, 509-544.
IGRF11のGauss係数表については
http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/igrf/coef/igrf11coeffs.txt
Magnetic Field Calculatorsによる与えられた観測点位置でのモデル磁場計算については
http://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/
Q and A
Q1: わざわざ毎月絶対測定をしなくとも、磁場の連続観測をしていれば絶対値の平均変動場は求められるのではないですか？
A1: 連続観測はふつう、Fluxgate磁力計を用いて±500～1000 nTの範囲で三成分（ΔX, ΔY, ΔZ）の相対測定を実施します。これを各成分の絶対値に直すためにはbaselineとなるoffsetの値が必要です。このoffsetは直流アンプのDC成分で与えられますが、経年劣化がないこと、環境条件に対して変化しないことが必要です。このような長期安定性を持つ直流アンプの管理は遠隔地では難しいので、試験的には比較観測されていますが、定常運用はまだされていません。次にSTS-1地震計でもそうなのですが、仮に一成分が故障するとベクトル場としての三成分すべての精度が失われます。一方、F, D, Iはどの成分かが失われても全滅ということはありません。
Q2: 引用文献がほぼ1960-1980年で、いかにも古いし、その後の進歩が反映していないのは何故ですか？
A2: ひとつは、これは私が興味を持って調べていた時期（～1990年頃）の疑問に基づく現場観測のためのノートであり、地球磁場変動論を議論するものではないことにあります。私は第28次越冬隊からの帰国後は、昭和基地を高度な宇宙測地（地球変動）観測所にするために、AG, SG, DORIS, VLBIなどの実現と定常運用、衛星リモートセンシングに力を注ぎ、気がつくと30年経っていました。最新の磁場変動論の知識はありません。もうひとつは考えられる磁場変動のtime scaleに比べ、観測の歴史が今でも短いことにあります。Jackson (2000)は絶対磁場測定の歴史は1832年より遡れないので、それ以前の変動解析は一意的に決まらないことに注意すべきと述べていますが、実測データに基づく議論は1960年の論文であっても2010年の論文であっても本質的な点に大きな違いはないと言って良いでしょう。
Jackson, A., 2000. Comment on “Time evolution of the fluid flow at the top of the core. Geomagnetic jerks” by M. Le Huy, M. Mandea, J.-L. Le Mouel, and A Pais. Earth Planets Space, 52, 649.
| 別表1. 各隊次のJARE報告、地磁気絶対測定の項に基づく測定概要のまとめ一覧。第３次隊（1961年１月）から第52次隊（2012年１月）までの記述に基づくが、第６次隊から中断期間があるため、1964年２月～1966年１月の測定データはない。 | |||||||
| JARE No. | 期間 | 観測者 | D/I測定器 | 全磁力測定器 | 観測方法、機器メモ | 測定結果メモ | 施設、地点差、データ処理方法などメモ |
3 |
1960.01- |
小口 高 |
Earth |
プロトン磁力計 |
特記事項なし |
1960 Jan 16, D = 44˚31'W, |
69˚00'S, 39˚35'E |
4 |
1961.02- |
村石 幸彦 |
地震研究所型 |
プロトン磁力計 |
特記事項なし |
1961 Jan 05, D = 40˚40.4'W, |
69˚00'S, 39˚33'E |
5 |
1963.02- |
長谷川貞雄 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
観測機器配置図あり |
1962 Jan 09, D = 44˚53.5'W, |
69˚00'S, 39˚35'E |
6 |
越冬せず |
基地閉鎖 |
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地磁気測定は行わず |
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7 |
1966.02- |
印部 英一 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
5次隊使用GSI磁気儀を修理して使用 |
1966 Dec 31, D = 45˚35'W, |
69˚00.4'S, 39˚35.5'E |
8 |
1967.02- |
神沼 克伊 |
Earth |
記述なし |
記述なし |
記述なし |
記述なし |
9 |
1968.02- |
吉田 光雄 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
２月上旬磁気儀定数決定 |
D, H, Zの観測結果を図示 |
変化計室を絶対測定室に改装、 方位標新設 |
10 |
1969.02- |
増田 実 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
２－６月機器故障 |
|
測定は地磁気絶対室内で実施 |
11 |
1970.02- |
千葉平八郎 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
増幅器の安定度悪し |
三成分値（D, I, F）の表 |
特記事項なし |
12 |
1971.02-1972.01 |
小林 弘司 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
Fは３セット、D, Iは２セット |
D, H, Zの図 |
Fは床上で観測、 絶対値は磁気儀の中心に化成 |
13 |
1972.02- |
瀬戸 憲彦 |
Earth |
プロトン磁力計 |
特記事項なし |
特記事項なし |
特記事項なし |
14 |
1973.02- |
阿部 義昭 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
特記事項なし |
特記事項なし |
特記事項なし |
15 |
1974.02- |
金子 英樹 |
Earth |
プロトン磁力計 |
10-11月、プロトン磁力計が不 調。両機器ともに増幅器が雑音 の影響を受ける |
特記事項なし |
特記事項なし |
16 |
1975.02- |
真部 充宏 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
特記事項なし |
特記事項なし |
方位の取り付けは電離棟北西
に設置された方位標を基準。 |
17 |
1976.02- |
羽田 敏夫 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
12, 1月はプロトン磁力計の バッテリーが低下、値不安定 |
絶対値測定表あり |
特記事項なし |
18 |
1977.02- |
大滝 茂 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
5月内陸旅行に磁気儀使用 |
特記事項なし |
特記事項なし |
19 |
1978.02- |
小池 捷春 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
４セットで１回の観測、約２ |
特記事項なし |
磁気儀は三脚上、その真下1.5 mの 床上に全磁力計を置いた。地点差 F(三脚) = F(床上) + 62 nT |
20 |
1979.02- |
森川 武 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
磁気儀増幅器の内・外部バッテ リー低温劣化。マジック・アイ 低温不安定。 |
特記事項なし |
プロトン磁力計をオングル島 磁気異常探査にも使用 |
21 |
1980.02- |
勝田 豊 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
10月頃よりプロトン磁力計 |
特記事項なし |
特記事項なし |
22 |
1981.02- |
酒井 量基 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
21次隊で携帯型プロトン磁力計が
故障したため、地磁気変化計室の
連続観測用プロトン磁力計の値を観測前、及び終了後に記録して
代用。 |
絶対値測定表あり |
特記事項なし |
23 |
1982.02- |
阿部 馨 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
23次隊搬入のプロトン磁力計 が故障したため、2次隊と同 じ方法を用いた。 |
絶対値測定表あり |
８月以降、地点差測定実施、平均値 |
24 |
1983.02- |
桜井 治男 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
23次隊と同様の測定方法を 採用 |
絶対値測定表あり |
地点差補正13.7 nT |
25 |
1984.02- |
角村 悟 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
23次隊と同様の測定方法を 採用 |
絶対値測定表あり |
23次隊(1982.12.01-->13.7 nT)と |
26 |
1985.02- |
松村 正一 |
G.S.I.型 |
プロトン磁力計 |
Eの正逆、Wの正逆回転をもって １セット、３セットで１観測 |
絶対値測定表あり |
1986.01.14, 携帯用プロトン磁力 計をGSI二等磁気儀三脚上にセット、 固定プロトンをマニュアル作動して 交互観測、地点差を測定し17.4 nT の結果を得た |
27 |
1986.02- |
内田 邦夫 |
G.S.I.型 |
Geometrics G816/826 proton magnetometer |
Tele-up Eの正逆、Wの正逆、 Tele-down Wの正逆、Eの正逆、 を１組とし、それを２組、 すなわち４回で一観測とした なるべく10-14UTに実施 |
絶対値測定表あり |
携帯用プロトン磁力計は、宙空の
固定用プロトン磁力計の架台に設置
し、観測中は固定用の励磁電流はOFF. |
28 |
1987.02- |
赤松 純平 |
G.S.I.型 |
Geometrics G816/826 proton magnetometer |
27次隊同様、正逆反復４回 分で１測定とした。 |
絶対値測定表あり |
磁気儀の垂直輪盤の対称性に 歪みがあったが（４月に気づく）、 反転測定で打ち消されると考え、 修理はせず |
29 |
1988.02- |
市川 信夫 |
G.S.I.型 |
Geometrics G816/826 proton magnetometer |
28次隊同様、気象庁地磁気観測所
の野帳手順に従った。全磁力は、
偏角・伏角観測前後２回、間に |
図の形で掲載 |
携帯用プロトンは宙空の固定用プロ
トンの架台に設置、固定用の電源 |
30 |
1989.02- |
木村 健一 |
G.S.I.型 |
携帯型プロトン |
気象庁地磁気観測所の野帳手順に従った。アンプの感度 が７の時、発振してしまう ことがあった。 |
絶対値測定表あり |
地点差補正は前次隊より引き継いだ |
31 |
1990.02- |
中島 英彰 |
G.S.I.型 |
携帯型プロトン |
気象庁地磁気観測所の野帳手順に従った |
絶対値測定表あり |
測定値計算プログラムを作成した
地点差補正値は、31-32次引き継
ぎ時の1991.01.30計測による20.3
nTを用いて全期間に適用した。 |
32 |
1991.02- |
小竹 昇 |
G.S.I.型 |
携帯型プロトン |
気象庁地磁気観測所の野帳手順に従った |
絶対値測定表あり |
31次中島隊員のプログラムを使用。 |
33 |
1992.02- |
峯野 秀美 |
G.S.I.型 |
G-816 |
気象庁地磁気観測所の野帳手順に従った |
絶対値測定表あり |
地点差補正値には31次隊の 20.3 nT(1991.01.30計測）を採用 |
34 |
1993.02- |
蒔田 好行 |
測器舎製G.S.I. |
G-816 |
気象庁地磁気観測所の野帳手順に従った |
絶対値測定表あり |
地点差補正値には31次隊の20.3 |
35 |
1994.02- |
脇野 洋一 |
測器舎製G.S.I. |
G-816 |
気象庁地磁気観測所の野帳手順に従った |
絶対値測定表あり |
地点差補正値は31次隊の20.3 |
36 |
1995.02- |
加藤 泰男 |
G.S.I.型 |
携帯型プロトン |
気象庁地磁気観測所の野帳手順に従った |
絶対値測定表あり |
特記事項なし |
37 |
1996.02- |
菊池 雅行 |
G.S.I.型 |
携帯型プロトン |
気象庁地磁気観測所の野帳 手順に従った。アンプゲイン が６になると異常発振する ことがあった。 |
絶対値測定表あり |
特記事項なし |
38 |
1997.02- |
大川 隆志 |
G.S.I.型二等磁気儀（最小目盛り２分、５月22日まで）。５月23日からはFT型磁気儀（最小目盛り１秒）を使用。 |
携帯型プロトン |
FT型で5回、G.S.I型で４回、計９回交互に観測し器差を 求めた。平均でFT型の方が D成分で +0.1˚（+：E)、 I成分で+0.2˚（+：down) 大きく観測されたが、 観測値の補正は行わない ことにした。 |
絶対値測定表あり。1993-1997 年のD,I,F,H,Zプロット図あり |
基準点は従来通り、地磁気変化計室 |
39 |
1998.02- |
目木 一男 |
Zeiss 010A |
G-816/826A |
測定は第38次隊の方法を |
絶対値測定表あり。 |
基準点での全磁力値＝ 全磁力測定点での値＋17.4 nT |
40 |
1999.02- |
川原 琢也 |
第39次隊と同じ |
G-816/826A |
1999年10-12月にプロトン |
絶対値測定表あり。 |
地点差については記述なし。 |
41 |
2000.02- |
重野 伸昭 |
FT型磁気儀 |
2000.03まではG- |
Fは伏角観測時の平均値、 D,I,H,Zは４個の値の平均値 （気象庁地磁気観測所 野帳手順） |
絶対値測定表あり。 |
2000年12月、絶対測定基準点と
方位標間の真方位をGPSで観測。 |
42 |
2001.02- |
藤田 信幸 |
FT型磁気儀 |
G-856AX |
観測手順は41次隊と同じ |
絶対値測定表あり。データ処理 は41次隊の更新プログラム使用 |
地点差は41次隊同様40.0 nTを採用 |
43 |
2002.02- |
山下 丈次 |
FT型磁気儀 |
G-856AX |
観測手順は41次隊と同じ |
絶対値測定表あり。 |
特記事項なし |
44 |
2003.02- |
横山 恵美 |
FT型磁気儀 |
G-856AX |
観測手順は41次隊と同じ |
絶対値測定表あり。 |
絶対測定基準点は従来通り、
地磁気変化計室の床上137 cm、
方位標までの距離306 m、方位標の真方位46˚28.2'Wと定義。 |
45 |
2004.02- |
大市 聡 |
FT型磁気儀 |
G-856AX |
観測手順は41次隊と同じ |
絶対値測定表あり。 |
基準点記載は44次と同じ。 |
46 |
2005.02- |
高橋 博 |
FT型磁気儀 |
G-856AX |
観測手順は41次隊と同じ |
絶対値測定表あり。 |
基準点記載は44次と同じ。 |
47 |
2006.02- |
尾崎 光紀 |
FT型磁気儀 |
G-856AX |
観測手順は41次隊と同じ。 ６月、G-856内部リチウム 電池を交換。 |
絶対値測定表あり。 |
基準点記載は44次と同じ。 |
48 |
2007.02- |
源 泰拓 |
FT型磁気儀 |
G-856AX (Geo |
観測手順は41次隊と同じ。 PM-215の内蔵電源バッテリー が９月に低下、10月測定から AC100Vを地磁気変化計室に 設置。2008年２月以降、 AC100V電源は撤去、地磁気 変化計室内にPM-215を置いて 全磁力測定を実施。 |
絶対値測定表あり。 |
観測結果の良否を観測翌日に判断 |
49 |
2008.02- |
岡田 雅樹 |
FT Theodlite |
PM-215 |
48次隊が作成した絶対測定 実施の目安に基づき、PM-215 のデジタル表示で基準を満た していることを確認。 |
絶対値測定表あり。 |
絶対値計算プログラムが installされているPC予備機 が必要。処理プログラムの documentが必要。 |
50 |
2009.02- |
高橋 幸祐 |
FT Theodlite |
PM-215 |
2009年９月からFT磁気儀の
分・秒目盛り盤が汚損、 |
絶対値測定表あり。 |
絶対測定点と方位標のGPS測量を
実施。方位標までの水平距離
305.9 m、真方位角は46˚27.45'W。 |
51 |
2010.02- |
大市 聡 |
Wild社製FT |
PM-215 |
10月22日、PM-215のバッテリーを交換 |
絶対値測定表あり。 |
2011年１月17日の観測実施後、FT磁気儀を52次隊持ち込み品 |
52 |
2011.02- |
有田 真 |
Wild社製FT |
PM-215 |
６月10日、FT磁気儀のバッテリー交換を実施。 |
絶対値測定表あり。 |
2011年１月17日の磁気儀更新 に併せ、三脚も更新。絶対測定点の床上高さを137 --> 139 cm へ変更。観測の継続性に問題 ないこと確認。夏期間、天井から 融雪水が滴下。50次隊の目盛り盤 汚損は、磁気儀周辺の湿度飽和が 疑われ、監視が必要。除雪した雪で方位標が見通せないことあり。 |