地磁场的三维巡测和综合建模

在1967~1971年期间,美国POGO系列卫星进行了地磁场总强度测量,接着,1979~1980年MAGSAT地磁卫星进行了真正意义上的三分量测量.自此之后,卫星磁测沉静了20年.近年来,这一领域又重新进入高潮,其标志是1999年2月丹麦发射Orsted磁测卫星,2000年7月德国发射CHAMP磁测卫星,2000年11月阿根廷/美国合作发射SAC-C卫星.这一时期的磁测卫星还有南非和澳大利亚的卫星,而欧空局计划在2009年发射三颗磁测卫星Swarm,,中国的地磁卫星也在积极筹备之中.在这20多年的"沉静"中,各国地磁学家潜心研究的结果把POGO-MAGSAT和Orsted-Champ-SAC两代磁测卫星和地面磁测连接在一起,催生了新型地磁场模型和地磁图———"地磁场综合模型"(comprehensive model of geomagnetic field,简称CM).如果说过去的地磁场模型只是对主磁场的形态描述,那么,新一代模型不仅包括地核主磁场模型,而且包括岩石圈磁场模型、电离层磁场模型、磁层磁场模型、内部感应磁场模型以及空间环型磁场模型,力求在更广的范围内,以更深入的物理内涵和更高的精度表述地球磁场的全貌.本文在评述CM模型的基础上,提出下一代地磁模型的设想,讨论地球磁场三维巡测和综合建模的未来发展趋势和关键问题.     

封面"海洋地磁测量立体探测场景图"介绍

本期封面是一幅海洋地磁测量的立体探测场景图,它展示了海洋地磁测量的新技术、新方法.海洋地磁测量以"总场测量"和"矢量测量"等不同测量方式在海域的不同空间位置上采集地磁场信息,探索地球奥秘.具体的工作模式分别有:①卫星磁测、②船载固定翼无人机磁测、③船载三分量磁测、④海面磁测、⑤海面无人艇磁测、⑥近海底深拖磁测、⑦长航程AUV磁测、⑧海底地磁日变观测、⑨海底地磁场矢量观测和⑩超长锚系的海洋地磁观测潜标等.     

基于卫星磁测数据的全球岩石圈磁场建模进展与展望

随着CHAMP卫星与Swarm卫星群等磁测数据的不断积累,开展高精度与高分辨率全球岩石圈磁场建模研究非常迫切.本文主要介绍了地磁测量卫星与全球岩石圈磁场建模的最新发展动态以及等效源方法的研究现状,并且总结了全球岩石圈磁场建模的重点、难点与发展趋势,着重对等效源方法在卫星磁测数据处理、岩石圈磁场建模与地质解释方面的应用前景进行了分析.     

新疆地震活动区的地磁观测与研究

新疆地区是中国最活跃的地震区之一.为了监测新疆地区潜在的强烈地震,2003年在该地区建立了N和S两个地磁测网并进行了地磁三分量测量.在N和S两个测网所选建的51个测点周围环境良好,地磁梯度小,适宜地磁测量.在野外测量中,使用性能稳定可靠的G-856磁力仪、DI磁力仪与GPS仪器,应用GPS测定方位角,DI磁力仪测量地磁偏角D与倾角I,G-856磁力仪测量总强度F.应用新疆地区乌鲁木齐与喀什地磁台站的资料,分别通化了N和S两个测网的地磁测量资料.该地磁通化值的平均标准偏差σ为:F的σf=0.20 nT;D的σd=0.06′;I的σI=0.03′,表明地磁测量资料准确可靠.根据上述地磁测量资料,应用精度高的spline方法,得到了N与S测网地磁场及其异常场的分布.结果表明,该地磁场及其异常场的分布,可以准确地描述N与S测网的地磁场及其地磁异常场.该地磁分布为今后在新疆地区的震磁研究与地震监测提供了良好的地磁参考场.     

霍耳效应地磁场测量初探

本文介绍了目前霍耳效应磁测技术的发展状况,初步探讨了这一新技术在地磁测量中应用的可能性及存在的问题,提出了一种将霍耳效应应用于地磁测量中的建议性方案。     

海洋地磁三分量测量技术

与拖曳式总场测量相比,海洋地磁三分量测量能够获得更多的地磁场矢量信息,并能通过船载测量在更大海区范围内进行.本文从船载三分量测量和拖曳三分量测量两个方面总结了国外的发展现状,分析了海洋地磁三分量测量中船磁(载体磁场)标定和载体定姿两个关键技术,并结合我国海洋磁测发展现状建议首先发展船载海洋地磁三分量测量系统.     

地磁测量仪器发展综述

主要介绍了国内外地磁测量仪器的发展历史以及地磁测量仪器在陆地、海洋、航空和卫星地磁测量领域中的应用,最后对该类仪器的发展趋势进行了展望.     

卫星磁测

借助人造地球卫星,人们以可在很短的时间内,获得整个地球的大量的,准标的地磁资料,根据这些资料,不仅可以建立精确的地磁场模式,绘制世界地磁图,而且还可以绘制全球范围的地壳磁异常图,为研究地质构造和寻找矿藏,提供地磁方面的证据。利用卫星,可以测量地磁场的总温度(标量),也可以测量地磁场的各个分量(矢量),测量地磁场矢量的困难在于必须非常准确的知道仪器的定向或飞行姿态。苏联1958年发射     

多星协同式卫星磁测技术发展综述

欧洲航天局发射的Swarm卫星是最新的地球磁场测量卫星,在轨运行三年多,获得了高质量的地球磁场数据,并利用得到的数据建立高精度的地磁场模型来进行科学研究.Swarm卫星首次利用多颗卫星代替单颗卫星进行磁场测量,用激光氦光泵磁力仪创新性的实现了标量矢量的同时测量.本文对高性能的氦光泵磁力仪、同时实现矢量标量测量的原理、多星协同磁测技术的优势及阶段性成果进行了重点描述.     

中国（东亚）地磁台链建设及其观测与国际地磁卫星台网

本文对中国（东亚）地磁台链的漠河,北京十三陵,三亚和南极长城站与中山站地磁台的建设及其观测研究做了较系统的总结,北京地磁中心,南极长城站与中山站地磁台是中国首批实现了数字化的地磁台,为中国地磁台链参加了国际地磁卫星（ＩＮＴＥＲＭＡＧＮＥＴ）奠定了基础,此外,本文对国际地磁卫星台网做了简单介绍。