News and Announcements [in Japanese]
Back Numbers No. 33 [Sep. '95] No. 34 [Nov. '95]
No. 35 [Jan. '96] No. 36 [Mar. '96]
No. 37 [May. '96] No. 38 [Jul. '96]
★地磁気センターニュースNo.39／1996年9月6日発行★
１．新着地磁気データ
前回ニュース（1996年7月25日発行,No.38）以降入手、または、当センターで入力したデータの
内、主なものは以下のとおりです。（観測所名の省略記号等については、データカタログまたはデ
ータベース'ＧＥＯＭＡＧ'をご参照ください。）
Newly Arrived Data
（１）Analogue Data
Normal-run Magnetogram:
Memambetsu(Apr-Jan,1996)
Annual Reports and etc.:
Niemegk(Apr-May,1996), Finnish Obs.(HAN,NUR,OUJ,SOD; June-July,1996)
Budkov(1992,93), Kiruna(July-Dec,1995), Hermanus(1995)
Terra Nova Bay(1993-94), Castello Tesino(1993)
French Obs.(AMS, PAF, DRV, CZT, BNG, CLF, PPT,1993)
Fredericksburg(July,1996)
（２）Digital Data
Geomagnetic Hourly Values:
Lunping(July,1996), Kakioka,Memambetsu,Kanoya(July,1996)
Chichijima(Jan-Mar,1996; 但し全欠測）
Geomagnetic 1 Minute Values:
Kakioka,Memambetsu,Kanoya(July,1996), Lunping(July,1996)
Hatizyo(July,1996),Chichijima(Jan-Mar,1996;但し全欠測)
Hermanus(July-Aug,1996),Valentia(May-June,1996)
Geomagnetic 1 Second Values:
Kakioka(July,1996)
（３）Kp Index
Kp-Index Table (July,1996)
なおデータの注文等は、当センター宛、書面またはＦＡＸにてお願いいたします。
２．一時間値Ｄｓｔ指数の算出と配布
１９９６年６月から７月までのＤｓｔ指数(Provisional)を算出し、関係機関に配布いたしまし
た。ご希望の方は、郵便またはファクシミリにて、京都大学理学部地磁気世界資料解析センターま
でお申し込み下さい。
３．当センターWorld Wide Webホームページの概要
昨年の１０月以降ホームページを公開し、世界３０数ヶ国からご利用いただいております。現在
様々な情報を提供していますが、その概要を紹介します。
（１）接続方法と構成
まず、URLアドレスは以下の様になっております。
英語 http://swdcdb.kugi.kyoto-u.ac.jp/
日本語 http://swdcdb.kugi.kyoto-u.ac.jp/index-j.html
いくつかのページは日本語化されていますが、英語によるページが中心となっています。大きく
４つのページに分かれています。
1. 地磁気センターについて
2. 地磁気データサービス
3. インターマグネットの京都GIN
4. 他のWWWサイトへのリンク
（２）地磁気センターについて
"http://swdcdb/wdcc2.html"（swdcdbはswdcdb.kugi.kyoto-u.ac.jpの略）の下には地磁気センタ
ーについて以下のようなページがあります。
1. 世界資料解析センターとは？
2. 日本国内にある世界資料解析センター一覧
3. WDC-C2を運営している地磁気世界資料解析センターについて
4. センターのスタッフ紹介
5. センターニュース(33号[95年9月発行]以降のバックナンバー)
6. センターへの鉄道、車、郵便、電話、FAX、e-mail,WWWによるアクセス案内
1.はWDCシステムの成立ち、仕組みについての解説です。3.にはセンターの季節毎の写真が取り込
んであります。5.のセンターニュースはご覧のセンター発行のニュースです。隔月で発行されて
います。
（３）地磁気データサービスについて
"http://swdcdb/wdc/Sec3.html"以下では、当センターが収集した地磁気データを公開しておりま
す。地磁気指数、アーカイブ データ、リアル タイム データ、磁場モデルがあります。
☆地磁気指数
AE : PostScript形式によるプロット。一日分のデータをASY-SYM指数と共に表示。AEは1978年か
ら1988年まで、ASY-SYMは1984年から1995年まで利用可能(1996年9月現在)。
http://swdcdb/aeasy/
Kp : ap指数, Ap指数と共に一カ月分のデータをリストにして表示。1957年から1996年7月まで利
用可能(1996年9月現在)。
http://swdcdb/kp/
ASY-SYM : PostScript形式によるプロット。二日分を１ファイルにして以下のディレクトリーの
下に"YYMM/YYMMDD-DD.ps.Z"のファイル名で置いてあります。1994年から1995年まで利
用可能(1996年9月現在)。
ftp://swdcdb/data/asyplot/
☆リアル タイム データ
Quick Look : Leirvogur (MLAT 69.63)、Abisko (65.90)、Tixi (61.14)、Lovo (57.85)、女満別
(34.75)、柿岡 (26.77)、Lunping (14.36)、Hermanus (-33.78)、Martin de
Vivies(-46.85)の地磁気データのリアル タイム プロット[GIF形式]
http://swdcdb/magqldir/
Pi2 : 峰山の磁力計によるPi2波動のリアルタイム検出[PostScript形式、GIF形式]
http://swdcdb/wdc/Secpi2.html
☆アーカイブ データ
１日プロット : 地磁気データ１分値のPostScript形式によるプロット。1975年以降45観測所。
http://swdcdb/mdplt/
１年プロット : 地磁気データ１時間値のPostScript形式によるプロット。1901年以降211観測所
http://swdcdb/hyplt/
provisional plot : 高緯度から低緯度までの15観測所の地磁気データ２日分を１ページにプロッ
ト。PostScript形式。以下のディレクトリーの下に"YYMM/YYMMDD-DD.ps.Z"
のファイル名で置いてあります。1994年から1996年6月まで利用可能(1996年
9月現在)。
ftp://swdcdb/data/pplot/
☆モデル
IGRF : 1995年磁気図がGIF形式で置いてあります。
http://swdcdb/igrf/
IGRFモデル係数が1945年から1995年までigrfYY.dのファイル名で置いてあります。
ftp://swdcdb/data/igrf/
☆その他
新着データ情報 : http://swdcdb/wdc/new.html
センター収集データの検索 : http://swdcdb/catmap/
センター データ ベース : telnet://130.54.59.254/
センター出版物一覧 : http://swdcdb/wdc/publi.html
（４）インターマグネット 京都 GIN
"http:/imagdir/imag1.html"以下には以下のINTERMAGNETについてのページがあります。
1. INTERMAGNET Kyoto GINについて
2. リアル タイムQuick Look
Leirvogur、Abisko、Tixi、Lovo、女満別、柿岡、Lunping、
Hermanus、Martin de Vivies、Lervick、Honolulu、San Juan
3. 他の５つのINTERMAGNET GINへのリンク
４．Provisional Geomagnetic Data Plots No.14 (January - June, 1996) の印刷と配布
世界各地で測定された地磁気１分値データをプロットした 'Provisional Geomagnetic Data
Plot No.14' を印刷し、配布致しました。期間は１９９６年１月から６月までです。新たに配布希
望の方は、郵便またはファクシミリにて、京都大学理学部地磁気世界資料解析センターまでお申
し込み下さい。
また、ポストスクリプトファイルによる画像データも、当センターのデータベースに追加しまし
た。図の形式は印刷物と同じく２日分が１画面になっています。
なお、Leirvogur(LRV)観測所の真夜中を示す記号（▲）の位置が、前号の一部（１９９５年１
２月）と今回全部について間違っておりますのでご注意下さい。正しい時刻は1.47UTです。
５．Singular Spectrum Analysis法を用いた地磁気データ解析
今年３月から４ヶ月間、日本学術振興会によります外国人招聘研究者として当センターに滞在・
研究されましたインド地磁気研究所の G.K.Rangarajan 教授に次の記事を書いていただきました。
SINGULAR SPECTRUM ANALYSIS (SSA) AS A TOOL IN THE STUDY OF GEOPHYSICAL INDICES
Dst and Ap. G.K. Rangarajan
Describing the versatality of SSA, Keppene and Ghil (J. Geophys.Res., 97, 20449, 1992)
say that "the underlying idea of a time series being able to capture the evolution of
its collective behaviour is heurestically appealing and when applied with due care,
quite promising".
The technique of SSA is quite similar to the Principal Component Analysis, often used
with spatio - temporal variations of geophysical data. One of the two dimensions is
replaced by the time lags in the data with an optimum maximum lag which is a compromise
between resolution and stability of estimates. (This is a standard dilemma in any
statistical spectral analysis , as improved resolution is possible only at the cost of
reduced stability or confidence).
The details of the methodology is given by Vautard et al.(Physica D58, 95, 1992) and by
Rangarajan and Araki (J. Geomagn. Geoelec., 1996 submitted). This method identifies
and isolates significant oscillatory components and noise in the time series and helps
in reconstruction of the original data with fewer number of principal components.
Another major advantage is the possibility to visually see on a plot, the time-local
properties of any periodic oscillation.
This is similar to the complex demodulation technique or the application of band-pass
filter to the data. The major difference is that the filter is generated by a data-
adaptive method without any 'a priori' assumptions of the filter response.
The computational steps involved are
(i) Calculation of the autocorrelations of the time series upto lags corresponding to
the optimal size of the viewing window chosen keeping in mind that the method can
detect oscillations only with periods less than the window size.
(ii) Estimation of the eigen values in the descending order of importance and the
corresponding eigen vectors. The magnitude of each eigen value represents the
variance due to the corresponding component. If quasi-periodic oscillations are
present they will correspond to pairs of nearly equal eigen values with the eigen
vectors in phase quadrature.
(iii) Using the eigen vectors, for which the eigen values are significantly above
the noise floor as data-adaptive filters on the time series to generate Principal
Components or Reconstructed Components (see Rangarajan and Araki 1996).
(iv) Analysis of individual components for their characteristics and time variations
rather than the original time series.
Note that the spectrum corresponding to individual components will have very few
significant frequencies with peak power and that the spectrum of the original
time series will be closely matched by the addition of the spectrums for
individual components, with the added advantage of substantial reduction in the
noise.
During my stay as a Guest Investigator at the Data Analysis Center for Geomagnetism and
Space Magnetism, Faculty of Science, Kyoto University sponsored by Japan Society for
the Promotion of Science (JSPS), I was provided excellent facilities for data access
and analysis. This opportunity was utilised to analyse the long and homogeneous time
series of geomagnetic activity indices Dst (largely representing the geomagnetic
disturbance components at equatorial and low latitudes) and Ap (largely representing
planetary activity, centred around 50 deg. geomagnetic latitude). Results of analyses
have since been communicated as two research publications Multiple Timescales in the
Fluctuations of the Equatorial Dst Index through Singular Spectrum Analysis
G.K. Rangarajan and T. Araki (communicated to J. Geomag. Geoelec., 1996)
Time variations of geomagnetic indices Kp and Ap : an update G.K. Rangarajan and
T. Iyemori (communicated to Annale Geophysicae 1996).
Salient features of the results pertaining to Dst index are
(i) the presence of a long-term trend and a none-too-consistent and weak solar cycle
variation in phase opposition to the solar activity
(ii) the presence of a well defined ~44 month periodic oscillation with almost
constant amplitude throughout the interval 1957-1993 with no dependence on solar
acitivity
(iii) An intermittantly strong quasibiennial oscillation with largest amplitudes in the
recent years
(iv) Consistent presence of an annual variation whose amplitude is not controlled by
solar activity.
(v) 27- day oscillation during intervals of intense recurrent geomagnetic activity in
Dst is different from that seen for AE and Ap indices.
(vi) Storm-time variations in the Dst index exhibit periodic oscillations in two
spectral bands corresponding to about 20 and 40 hours.
(vii) Only about 60 percent of the total variance in the time series could be accounted
for by significant spectral components, the rest being attributed to random
oscillations.
Analysis of Ap index (1932 - 1995) confirmed the existence of ~44 mon. periodic
component and quasibiennial oscillation. A 1.3-year periodicity seen in solar
wind velocity and IMF Bz in recent era is detected in Ap too and it is shown that
only during years centred around 1940 there was a similar oscillation in Ap and
hence, by proxy, in solar wind also. QBO and 1.3-year oscillations in Ap could be
attributed to the same source in solar wind or IMF but the 44-month periodic
fluctuations could be largely due to similar periodicity in the recurrent high
speed streams in association with the sector boundary passage.
(See Figure.1)
Readers are referred to the article "Software expedites Singular Spectrum Analysis of
Noisy Time Series" by Dettinger et al. (1996) published in EOS Trans. AGU, Vol. 76 (2),
Jan. 10, 1996 wherein the authors offer the software package to interested users.
(G.K.Rangarajan - Indian Institute of Geomagnetism)
contact on this page: iyemori@kugi.kyoto-u.ac.jp