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相似文献
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1.
中国地区地磁场水平梯度的计算与分析   总被引:4,自引:4,他引:0       下载免费PDF全文
冯彦  潘剑君  安振昌  孙涵  毛飞 《地球物理学报》2010,53(12):2899-2906
根据2000年中国地区156个地磁台站和复测点的实测数据以及国境外的6个地磁台站实测数据,加上国境外36个IGRF点,分别利用Taylor多项式模型和曲面Spline模型,建立了中国地区地磁场总强度(F)、磁偏角(D)和磁倾角(I)的地磁模型,通过对两种模型中各分量的φ(纬度)和λ(经度)进行微分,计算得到F、D、I的水平梯度值,并绘制相应分量沿南北方向和东西方向的水平梯度图,将其与2000年IGRF10的水平梯度图作比较,最后对水平梯度的空间分布以及三种梯度图进行了分析比较.结果表明:F和I的水平梯度主要随纬度变化,F随纬度增加,变幅约为7.0~6.0 nT/min,在中部地区(25°~35°N,90°~120°E)强度达到最大;I随纬度的增加,变幅约为2'/min~1'/min;D的水平梯度随纬度和经度而变化,随着经度和纬度的增加,变幅分别约为0.4'/min~-0.3'/min和-0.1'/min~-0.4'/min.  相似文献   

2.
东亚地磁场模型的计算与分析   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
根据中国、前苏联和蒙古等地区的地磁复测点和地磁台站资料,使用泰勒多项式方法和冠谐分析方法,计算东亚地磁场(X,Y,Z)的泰勒多项式模型和冠谐模型,以及东亚剩余磁场(ΔX,ΔY,ΔZ)的冠谐模型和泰勒多项式模型,并绘制了相应的理论地磁图. 泰勒多项式模型的展开原点位于45°N和100°E,截断阶数为7.地磁场泰勒多项式模型的均方偏差为:X分量是133.0nT,Y分量是107.4nT,Z分量是14.0nT. 球冠极点位于45°N和100°E,球冠半角为42°,冠谐模型的截断阶数为10. 剩余磁场冠谐模型的均方偏差分别为131.2nT(ΔX),112.6nT(ΔY)和13.7nT(ΔZ). 对比分析了上述两种模型. 提出了确定区域模型截断阶数的判据.  相似文献   

3.
基于CM4模型的中国大陆地区地磁场时空分布特征分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
本文利用第四代地磁场综合模型(Comprehensive Model 4,CM4),计算了1982-2001年中国大陆地区同一经度链和同一纬度链上地磁台站的磁层源磁场及其感应场、电离层源磁场及其感应场的地磁北向分量X、东向分量Y、垂直分量Z的模型值,分析了各场源磁场随时间和空间的变化特征。结果表明:在时间上,经度链和纬度链台站的磁层源磁场及其感应场均呈现出11年和27天周期性变化。电离层源磁场及其感应场具有明显的季节变化,不同年份相同季节变化形态一致但幅度不同。在空间分布上,经度链和纬度链台站磁层源磁场及其感应场的年变化幅度呈现出不同变化特征,电离层源磁场及其感应场在经度链上变化特征不同,而纬度链台站的数值基本一致。日变化分析显示,磁静日和磁扰日期间,模型数据与台站实测数据变化一致性较好,相关性较高。  相似文献   

4.
2000年中国地磁场及其长期变化冠谐分析   总被引:10,自引:5,他引:10       下载免费PDF全文
根据1998~2000年完成的118个地磁测点 和39个地磁台的三分量绝对测量资料以及IGRF2000,计算2000年中国地磁场冠谐模型(截断 阶数为8),以及2000~2005年中国地磁长期变化冠谐模型(截断阶数为6). 球冠极位于36 °N,104°E,球冠半角为30°. 中国地磁场冠谐模型能更好地表示我国地磁场的时空变化 ,地磁场模型的均方偏差为:104.4 nT(X分量),103.3 nT(Y分量),123.9 nT(Z分量). 依据地磁场及其长期变化的冠谐模型,分别绘制2000年中国地磁图(F,X,Y,Z)和异常磁场图(ΔF,ΔX,ΔY,ΔZ),以及2000~2005年地磁长期变化图(F,X,Y,Z). 指出改善地磁场模型边界效应 的途径,并对如何布设地磁复测点提出了建议.  相似文献   

5.
华北和东北地区地磁场变化与大地震的关系   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
本文采用按距离加权最小二乘曲面拟合方法计算分析了东亚及其邻区50个地磁台站地磁偏角D,水平强度H,垂直分量Z和总强度F 1970——1979年的逐年变化和结果表明,大约在纬度=37——40N,经度=123——126E附近,(1——13)104平方公里的空间范围內,地磁场三要素及总强度的逐年变化存在明显的负异常。 这些负异常的出现和消失与1975年在海城发生的震级M=7.3级地震和1976年在唐山发生的M=7.8级地震有较好的对应关系。地磁负异常中心处对应上述两次大震前的最大值分别为=1.5和2.0/a并指向震中方向,10和25nT/a,10和30FnT/a,10和45nT/a。这种磁异常可能是太平洋板块向中国大陆板块俯冲运动和上地幔中某种物质流动的结果。   相似文献   

6.
利用2010.0—2016.0年中国国际地磁交换台站和中国邻近地区共14个地磁台站的X,Y,Z分量观测数据,结合世界资料中心发布的静扰日数据,计算了台站十日静日午夜均值,并进行三次多项式拟合,得到X,Y,Z分量的长期变化和年变率。同时,利用CHAOS-6和IGRF-12模型计算了2010.0—2016.0年F分量的长期变化,分别得到了CHAOS-6及IGRF-12模型计算值与台站观测值的差值。结果表明:同一地区的台站X,Y,Z分量变化趋势基本一致;Z分量的平均年变率与X,Y分量相比偏大;CHAOS-6和IGRF-12模型描述的F分量的长期变化与台站观测值之间的差值的绝对值分别为4.8~253.7 nT和0.9~420.0 nT。产生上述误差的原因主要是CHAOS-6和IGRF-12模型是描述全球地磁场的模型,而地磁场及其长期变化具有显著的区域特征和局部特征。  相似文献   

7.
本文根据最新的国际地磁参考场模型(IGRF11),结合梯度法分析能够很好的表现细微变化部分特征的优点,计算和绘制了1900—2010年期间间隔5年的全球地磁场水平分量H的水平梯度和垂直梯度,分析其时空分布,各磁异常中心位置和强度的变化规律。结果表明,地磁场的各个异常中心位置在水平方向和垂直方向上都有变化,主要以西漂为主,南大西洋正磁异常区水平分量梯度异常中心点强度值变化最大。  相似文献   

8.
本文根据最新的国际地磁参考场模型(IGRF11),结合梯度法分析能够很好的表现细微变化部分特征的优点,计算和绘制了1900—2010年期间间隔5年的全球地磁场水平分量H的水平梯度和垂直梯度,分析其时空分布,各磁异常中心位置和强度的变化规律。结果表明,地磁场的各个异常中心位置在水平方向和垂直方向上都有变化,主要以西漂为主,南大西洋正磁异常区水平分量梯度异常中心点强度值变化最大。  相似文献   

9.
通过分析中国大陆76个地磁台站2008年1月1日至2010年12月31日地磁场Z分量日变幅的时空特征,得到结论如下:①在时间上,回归分析和傅里叶分析结果表明,所有台站地磁Z分量的日变幅均有明显的周期性变化,周期主要有365天、183天、122天、73天等,其中365天的周期振幅最大(即年周期)。②空间上,地磁场Z分量日变幅随纬度整体呈非线性变化,在25°N附近存在拐点(极大值点),在15°~25°N,日变幅随纬度的增加而增加,在25°~50°N,Z的日变幅随纬度的增加而减小。③通过地磁场Z分量日变幅时空分布与等效电流对比,结果显示地磁场Z分量日变幅的时空变化特征主要是由等效电流的时空演化决定的。④若粗略地把地磁场Z分量日变幅最大值所处的纬度视为等效电流的焦点所在的纬度,则焦点所在纬度夏季最高,春秋季次之,冬季最低,逐日焦点变化最大可达10°。  相似文献   

10.
根据CHAOS-6模型,计算了2015年中国地区28个地磁台站的地磁年度变化以及2008.0—2016.5年成都、格尔木、兰州、泰安和通海5个地磁台站的地磁长期变化。分析比较了地磁台站实际观测值与CHAOS-6模型计算值之间的差异,得到两者差值的均值及均方误差。结果表明:CHAOS-6模型描述的中国地区地磁长期变化与地磁台站实际观测的地磁长期变化趋势基本一致,但存在一定的差异,28个台站的磁偏角(D)、磁倾角(I)、地磁总强度(F)、北向分量(X)、东向分量(Y)、水平分量(H)、垂直分量(Z)差值的均值和均方误差的平均值分别为-0.9'/1.7',-29.3'/0.8',-116.3 nT/10.2 nT,264.7 nT/13.6 nT,-27.7 nT/15.0 nT,265.2 nT/13.7 nT,-356.9 nT/8.0 nT。因此,在使用CHAOS-6模型研究中国地区区域问题时,应充分考虑模型的误差大小。  相似文献   

11.
Lowes (1966, 1974) has introduced the function Rn defined by Rn =(n + 1) m=0 [(gmn)2 + (hmn)2] where gnmand hnm are the coefficients of a spherical harmonic expansion of the scalar potential of the geomagnetic field at the Earth's surface. The mean squared value of the magnetic field B = ??V on a sphere of radius r > α is given by B ·〉 =n=1 Rn(a/r)2n=4where a is the Earth's radius. We refer to Rn as the spherical harmonic spatial power spectrum of the geomagnetic field.In this paper it is shown that Rn = RMn = RCn where the components RnM due to the main (or core) field and RnC due to the crustal field are given approximately by RMn = [(n =1)/(n + 2)](1.142 × 109)(0.288n Λ2 RCn = [(n =1){[1 — exp(-n/290)]/(n/290)} 0.52 Λ2where Iγ = 1 nT. The two components are approximately equal for n = 15.Lowes has given equations for the core and crustal field spectra. His equation for the crustal field spectrum is significantly different from the one given here. The equation given in this paper is in better agreement with data obtained on the POGO spacecraft and with data for the crustal field given by Alldredge et al. (1963).The equations for the main and crustal geomagnetic field spectra are consistent with data for the core field given by Peddie and Fabiano (1976) and data for the crustal field given by Alldredge et al. The equations are based on a statistical model that makes use of the principle of equipartition of energy and predicts the shape of both the crustal and core spectra. The model also predicts the core radius accurately. The numerical values given by the equations are not strongly dependent on the model.Equations relating average great circle power spectra of the geomagnetic field components to Rn are derived. The three field components are in the radial direction, along the great circle track, and perpendicular to the first two. These equations can, in principle, be inverted to compute the Rn for celestial bodies from average great circle power spectra of the magnetic field components.  相似文献   

12.
地磁正常场的选取与地磁异常场的计算   总被引:34,自引:8,他引:26       下载免费PDF全文
根据2003年中国地磁观测数据(包括135年地磁测点和35个地磁台)以及我国邻近地区38个IGRF计算点的地磁数据,计算中国地磁异常场的分布。选取两种地磁场模型作为地磁正常场,一是国际参考地磁场的球谐模型,二是中国地磁场泰勒多项式模型。根据各个测点的地磁异常值(观测值减去模型计算值),用球冠谐分析方法计算地磁异常场的球冠谐模型,并绘制2003年中国地磁异常(△D,△I,△F,△X,△Y,△Z)。分析和讨论了中国地磁异常场。  相似文献   

13.
由磁暴引起的地下感应电场(geomagnetic induction electric field,GIE)会影响电网的安全稳定运行,GIE的大小取决于磁暴时磁场的变化率和周围地下介质的电性结构.本文利用在地表观测的磁场与电场数据,首先求得频率域实际地下三维大地电磁站间阻抗,再结合磁暴时段的磁场数据,计算GIE的频谱,最后通过傅里叶反变换,得到GIE时间序列.本文以日本地区三个长期观测的电磁电台站为例,讨论了站间阻抗的长期稳定性,并选取一次典型的磁暴事件,对本文方法进行了验证.结果表明,合成的GIE与实测数据基本一致,说明利用大地电磁站间阻抗,结合地磁台站数据,可以高精度合成GIE.本文方法有助于定量评价磁暴发生时产生的GIE对电网可能造成的破坏作用.  相似文献   

14.
地球主磁场模型   总被引:13,自引:3,他引:10       下载免费PDF全文
主磁场建模是一项综合性的研究工作,它涉及主磁场理论、磁场测量、数据同化、模型表达、模型解释以及模型运用等多方面的研究.本文综述了近五十年来德国、丹麦和美英各国研究者提出的数十个地球主磁场模型,回顾了主磁场模型研究方面的进展,概述了模型的描述以及建模的理论基础和方法.  相似文献   

15.
A review of modern dynamic models of the Earth’s magnetosphere (the A2000 paraboloid model and Tsyganenko’s T01 model) is presented. For the magnetic storm of January 9–11, 1997, the results of joint calculations of the magnetospheric magnetic field are presented and contributions of the large-scale magnetospheric currents to the D st variations are analyzed. Both models were shown to be well consistent with measurement data; the contribution of the magnetotail current system to D st is comparable to the contribution of the ring current. At the same time, the relative dynamics of magnetospheric current systems are different in different models. The differences in the magnetic field variation profiles for various current systems calculated by the A2000 and T01 models are explained by model parameterizations.  相似文献   

16.
For four geomagnetic storms of middle intensity the relationship between the low-latitude magnetic field asymmetry using ASY indices and the intensity of the auroral eastward and westward electro-jet was considered. It was asked whether there exists a connection between ASY and the eastward electrojet. To answer this question equivalent current systems were estimated in mid-latitudes. It was found that the observations obviously show no correlative relationship between the low-latitude magnetic-field asymmetry and the eastward electrojet, whereas one exists between ASY and the westward electrojet. To explain the generally accepted common three-dimensional current system between the partial ring current and the eastward electrojet, a condensor model of the three-dimensional current system was developed. It could be shown that the short periodic variations of the partial ring current are shielded by the condensor and cannot influence the eastward-electrojet current.  相似文献   

17.
18.
Summary Regularities in the solar background magnetic field distribution are described and some of their specific patterns and their structures are studied. The influence of the solar differential rotation on the behaviour of Magnetic Active Longitudes is demonstrated. The origin of some specific details different in both polarities is discussed. The relation of this longitudinal solar magnetic field distribution to the longitudinal distribution of the daily geomagnetic character figures C9 is investigated. Some correlational characteristics are given. The specific Index of Geomagnetic Recurrence is estimated and the changes of its values in time are demonstrated.
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  相似文献   

19.
国际地磁与超高层大气物理学协会(IAGA)于2004年12月12日发表了第10代国际地磁参考场(IGRF)。这是对地球主磁场标准数学描述的最新版本,在对地球深部、地壳、电离层及磁层的研究中有广泛应用。国际地磁参考场系数由国际地磁与超高层大气物理学协会的一个特别工作组最终确定下来。国际地磁参考场是地磁场模型工作者和全世界从事卫星及台站地磁观测数据收集和发布的单位共同努力的结果。  相似文献   

20.
Variations in geomagnetic field data at different spectral frequencies and with different periods are observed during increased geomagnetic activity. The formed local structures depend on the field disturbance and contain information on the magnetic storm intensity and character of development. Numerical solutions and algorithms based on wavelet transforms, which make it possible to “automatically” detect periods of increased geomagnetic activity and identify and analyze the structures forming this process, have been proposed in order to study the time characteristics of geomagnetic field variations, using the H component as an example. The separated components, characterizing disturbances, make it possible to estimate variations in the field energy characteristics. An analysis of the constructed wavelet images makes it possible to trace the dynamics of variations in the H component the day before and during a magnetic storm.  相似文献   

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