20世纪地磁长期变化场分析

利用IAGA（国际地磁与高空物理学协会）编制的IGRF(国际地磁参考场)研究了20世纪地磁场变化规律. 20世纪地磁长期变化场的四极子（n=2的高斯系数所表示）变化最为显著,与主磁场相比长期变化场的球谐级数收敛较慢,利用追踪异常焦点位置随时间的变化的方法,发现地磁非偶极子长期变化场的垂直分量Z的等值图上有五大异常,其漂移情况不太统一,但是基本上是西向漂移.这种西向漂移的不一致性,在某种程度上证明了地磁场模型的正确性. 20世纪地磁场长期变化的能量谱与主磁场的不同,偶极子、 四极子和八极子的变化较明显.     

Sq电流体系的反演与地磁日变模型的建立

地磁场的标量位满足拉普拉斯方程.在球坐标系中,拉普拉斯方程的解可以写成球谐级数的形式.借助球谐分析的方法,地磁场可以被分为起源于地球内部的内源场和起源于地球外部的外源场.本文的内容主要包括:(1)阐述了利用球谐分析来反演Sq电流体系的方法.反演了1997年各月的Sq空间等效电流体系,并重点分析了南北半球Sq空间等效电流体系的位形和强度随季节的变化情况.(2)基于1997年的地磁观测数据建立各月静日期间中国地区地磁日变随纬度和AE指数变化的模型.将模型的计算结果与地磁台站的观测数据进行了对比分析.     

地球主磁场的NOC模型

从1900~2000年国际参考地磁场球谐模型系列出发, 建立一种新的地磁场模型──自然正交分量模型, 简称NOC模型. 首先, 由IGRF1900-2000的高斯系数求出地磁场的本征模; 然后, 以此作为基函数系, 将每一年代的磁场展开, 求出各本征模的强度系数, 即可得到表示地球主磁场空间结构和时间变化的NOC模型. 对NOC模型的收敛特征和基函数的稳定性进行了数值检验, 结果表明, 与传统的IGRF球谐模型相比, NOC模型具有级数短、收敛快的特点；在所研究的100年内, 低阶NOC基函数比较稳定, 而高阶基函数有较大的变化. 讨论了NOC模型基函数的物理内涵, 并揭示了地磁场的空间结构及其长期变化之间的内在联系.     

关于地球引力场与地磁场相关性及其物理意义的讨论

Hide和Malin早在1970年就研究了地球引力场地磁场之间的相关性,把这一对具有重大意义的固体地球物理学研究的课题展示到了大家面前,引起了人们对地球各物理场之间的相互关系的极大关注。但是,Hide等在计算相关系数时,没考虑二者的带谐项以及地磁场四极子部分的高斯系数g_2~1和h_2~1,从而得出的结论是(整个)引力场与非偶极子磁场之间的相关系数为0.8381。我们知道,非偶极子磁场是地磁基本场的扰动部分,是偶极场与地核磁流体流动相     

地磁场的偶极子模式

目前,表达地磁场的模式主要有三种:第一种是用球谐级数表示地磁场的分布,叫作地磁场的球谐模式;第二种是用若干个偶极子表示地磁场的分布,叫作地磁场的偶极子模式;第三种是用若干个电流环表示地磁场的分布,叫作地磁场的电流环模式。一般地说,球谐分析方法是最常用的方法,但是,它不能反应地磁场场源的实际状况,这是地磁场球谐模式的不足之处,所以,有些学者提出用放在地球内部的若干个偶极子来表示地磁场的分布,试图     

地磁场长期变化球谐模型SVSHM 1960-1965

本文利用1960.0-1965.0全球157个地磁台站的X、Y、Z三分量年均值资料,进行了地磁场长期变化的球谐分析。我们采用5种加权方案（从主要考虑法矩阵条件数的方案S过渡到仅考虑资料误差的方案D）,并选择5种截断水平（球谐函数的截取级次从n=4到n=8）,共作了25次分析,从获得的法矩阵条件数和拟合残差两者的分析中发现,对这一组资料球谐级数的截取级次取为n=6,而加权方案采用S^3/4 D^1/4可能是最有效的,其结果即为地磁场长期变化球谐模型SVSHM 1960-1965。     

国际地磁参考场在中国大陆地区的误差分析

IGRF（国际地磁参考场）是有关地球 主磁场与长期变化的模型，IGRF的误差主要来源于：忽略外源场、球谐级数的截断、台站分 布的不均匀、测量、忽略地壳磁异常场等. 分析我国大陆地区IGRF的误差，有利于我国地磁 研究 人员在工作中合理地应用IGRF资料. 如果不计磁异常与环境干扰都比较大的北京台，29个基 准台的IGRF的误差(均方根差)为146.9nT.     

三度剩余磁力异常源全方位成像的理论和方法

首先在球坐标系中导出了三度磁性体的“拟引力位”V（p）、“拟引力场”F（p）、磁位U（p）、总磁场T（p）和任意方向磁场分量（p户）等球谐级数正演通式．然后,采用（p）,F（p）和V（p）等3个球谐级数正演通式,建立了复杂条件下三度剩余磁力异常源全方位成像方法．最后,给出了“成像”理论方法体系的应用实例．     

地磁正常场的选取与地磁异常场的计算

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。     

地磁场长期变化特征及机理分析

将地磁场的总变化分为三部分：偶极场自身变化,非偶极场自身变化及非偶极场磁斑区通过对核幔边界（CMB）层环形电流的调制来影响偶极场的变化. 本文利用国际地磁参考场模型IGRF）1900～2000计算分析了地球不同深度地磁场分布及长期变化特征,且讨论了变化的可能机制. 可以推论,地磁场西漂和倒转不仅是非偶极场引起,同时与偶极场有密切关系.     

地磁场模型和冠谐分析

地磁场是由内源场(地核场和地壳场)和外源场(电离层场和磁层场)组成的,地磁场模型是表示地磁场时空分布的数学表达式.本文简述了地磁场全球模型和区域模型的计算方法和应用;评述了冠谐分析方法及其在地磁学中的应用;介绍了地磁场模型误差的主要来源.     

地磁学近期发展调研

从古地磁、地球基本磁场、地球变化磁场和震磁关系4个大的方面,简要阐述地磁学近几年在国内的基本发展状况,同时也给出了一些国外同行所做的工作。此外,还介绍了国内用于常规地震预报的几种常用的地震预报方法的基本原理和实际应用情况。     

1980．0年东亚地区地磁场的勒让德多项式模型

根据中国、原苏联等地区的地磁复测点和地磁台资料，利用勒让德多项式方法，计算出１９８０．０年东亚地区的地磁场模型，绘制出总强度（Ｆ）、磁偏角（Ｄ）和磁倾角（Ｉ）地磁图．地磁场模型的均方偏差分别为：总强度１４４．６ｎＴ，磁偏角１９．１′，磁倾角８．５′．将勒让德多项式模型与ＤＧＲＦ１９８０进行了比较，并绘制出总强度的差值分布图．本文计算出来的地磁场勒让德多项式模型能较好地表示东亚地区地磁场的分布．     

Equivalent Monopole Source of the Geomagnetic South Atlantic Anomaly

The South Atlantic magnetic Anomaly (SAA) is an important feature of the present geomagnetic field. In this paper we model the space–time evolution of this anomaly over the past 400 years in terms of the resultant between a decrease of a global axial dipole and an increase of a virtual local monopole source. Certain characteristics of this evolution are investigated and some considerations are made in the light of a possible special state of the global geomagnetic field dynamical regime. Among the possible speculations, one is made regarding the topography of the core-mantle boundary (CMB) and its possible aspect beneath the SAA region in terms of simple sinusoidal undulations met by the monopole source during its centennial motion.     

衡量震磁关系的一种新指标─—关联维

通过时局部地磁场变量的时间序列非线性特性的分析，介绍了以吸引子维数的改变研究震磁关系的思路，探讨了地震与非线性物理过程的关系，指出地磁场是具有低维奇异吸引子的确定性动力系统，地磁曲线中纪含着与地震的孕育过程有关的信息，其吸引子维数可作为临震现象的突变指标之一     

计算震磁背景场的数学方法

如何计算地磁场 (或地磁剩余场 )及其长期变化的趋势变化 ,是提取震磁异常的关键。文章简要介绍了计算震磁背景场的数学方法 :多项式方法、球冠谐和分析方法、矩谐分析方法和曲面样条函数方法     

江苏地区地磁变化和三个5级以上的地震磁效应

自1979年以来,江苏地区地磁总强度和垂直分量台网已进行了十年的观测和试验.在上述时间内共获得三个5级以上的地震磁效应.十年观测结果表明,本区在没有发生5级以上地震的期间,地磁垂直分量也未出现过异常变化.本文认为,在中低纬度地区,用较密集的连续观测垂直分量台网来捕捉地震磁异常,有可能改善地磁方法预报5级以上地震的效果和作用.      

地磁匹配用于水下载体导航的初步分析

随着地磁场模型的日趋完善和滤波技术的不断成熟,地磁匹配方法在近几年得到迅速发展,它一般用于近地卫星,还未用于海洋环境.针对这一问题,本文结合地磁场特点和海洋地磁测量的现状,分析了水下地磁匹配的可行性.分别从匹配的地磁模型和测量值中存在干扰磁场两方面,指出了制约该技术发展的几个因素.在此基础上,提出了地磁用于水下载体定位的两条技术途径,一是用小波变换滤去地磁异常,与大尺度地磁模型匹配定位;另外,也提出了利用地磁异常,结合同时定位与构图(SLAM)算法实现自主导航.     

地磁匹配特征量的选择

论文旨在选择合适的地磁特征量用于匹配制导.从地磁匹配的实际要求出发,提出了选择匹配特征量时应重点考虑的几个因素,通过理论分析初步拟定了选取准则,并针对特定区域,依据IGRF(International Geomagnetic Reference Field)和WMM(World Magnetic Model)计算出的地磁数据,结合选取准则进行了综合分析,给出了初选结果,对地磁匹配基准图的制备、实时图的获取、匹配算法的研究,以及地磁场资源应用于其他领域的相关研究有一定的借鉴意义.     

北部湾6.1,6.2级地震前地磁,气象异常初析

探讨了北部湾地震地磁和气象的异常现象,初步结果表明,震前几个月至数天,地磁垂直分量的相关系数ｒ值,特征线斜率Ｋ值以及Ｚ日变形态双低点位移先后出现短临异常,气象因子分析结果表明,年雨量一阶差分大于４００ｍｍ可作为５级以上地震的年度预报参考指标。震前数月,－３．２ｍ的地温年变形态出现畸变。