İyonküre e-bölgesi dinamo akımının jeomanyetik alanın günlük değişimi üzerindeki etkisi
Effect of ionospheric e-region dynamo current on the daily variation of geomagnetic field
Yazar: BÜŞRA ERDEM
Danışman: PROF. DR. OSMAN ÖZCAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Yerin manyetik alanının günlük değişimi, uzun süreden beri bilim insanlarının dikkatini çeken konulardan biridir. İyonkürenin keşfiyle birlikte, bu değişiminin kaynağının iyonkürenin E-bölgesindeki dinamo akımı olduğu düşünülmüş. Birçok bilim insanı, teorik olarak yerin manyetik alanındaki değişimin dinamo akımından kaynaklandığını göstermiştir. Güneş aktivitesinin sakin günlerindeki jeomanyetik alanın günlük değişimi üzerinde çalışılan önemli konulardan biridir. Bu çalışmada E-bölgesinde oluşan elektrik akımı ile jeomanyetik alanın günlük değişimi arasındaki ilişki nümerik olarak araştırılmıştır. E-bölgesi dinamo akımının oluşturduğu akım yoğunlukları ve bu akımların yeryüzünde oluşturdukları manyetik alanın matematiksel ifadeleri çıkarıldı. Hesaplamalar için gerekli olan parametreler International Reference Ionosphere modelinden elde edilerek; oluşan manyetik alanın nümerik değerleri hesaplandı. 
Hesaplanan bu değerler, Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü'nde ölçülen yerin manyetik alan değerleri ile karşılaştırıldı. Gündüz saatlerindeki yerin manyetik alanındaki değişim ile E-bölgesi dinamo akımının oluşturduğu manyetik alanın değişimi arasında benzerlikler olduğu görüldü. Özellikle Güneş'in sakin günleri için, gündüz saatlerinde jeomanyetik alanın doğu-batı bileşenindeki değişimin, iyonküre E-bölgesinin dinamo akımından kaynaklandığı gözlenmiştir.
E-bölgesi dinamo akımının oluşturduğu manyetik alan, gece saatlerinde hemen hemen sıfırdır. Gündüz saatlerindeki en büyük değer ise, güneş lekesi sayısının maksimum olduğu 21 Haziranda 47.90 nT olarak hesaplandı. Jeomanyetik alandaki en büyük günlük değişim, güneş lekeleri sayısının maksimum olduğu 21 Haziran'da 72 nT olarak ölçülmüştür. İyonküredeki elektron üretiminin ana kaynağı olan Güneş'in bir yılda Dünya'yı en uzun süre etkilediği günün 21 Haziran olması bu iki maksimum değerin aynı günde olmasının nedeni olabilir.

Abstract:
The daily variation of the Earth's magnetic field has been one of the subjects that have interested the scientists for a long time. With the discovery of the ionosphere, the source of this variation was thought to be the dynamo current in the E-region of the ionosphere. Many scientists have theoretically shown that the variation in the magnetic field of the earth is caused by the dynamo current. The daily change of the geomagnetic field in the quite days of solar activity is one of the important issues studied. In this study, the relationship between the electric current in the E-region and the daily change of the geomagnetic field has been investigated numerically. The current densities generated by the E-region dynamo current and the mathematical expressions of the magnetic field created by these currents on the earth have been obtained. The parameters required for the calculations are obtained from the International Reference Ionosphere model and calculated the numerical values of the magnetic field produced by the dynamo current.
These calculated values were compared with the magnetic field values measured at Boğaziçi University Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute. It was seen that, there was a similarity between the variation of the geomagnetic field and the change of the magnetic field produced by the E-region dynamo current at daytime hours. Especially for the quite days of the sun, it is clear that the change in the east-west component of the geomagnetic field during the daytime hours is caused by the dynamo current of the ionospheric E-region.
The magnetic field created by the E-region dynamo current is almost zero at night time hours. The greatest value of the magnetic field produced by the E-region dynamo current was calculated as 47.90  on 21 June, when the the sunspots number maximum. The biggest daily variation in the geomagnetic field was measured as 72 nT  on June 21,  when the sunspots number  was maximum.