长春地磁台地磁场长期变化基本特征

长春地磁台从1957年开始进行正规地磁观测至今,地磁场的长期变化已完成了一个完整的下降、转折、上升的变化周期,这种长期变化是偶极场与非偶极场变化的叠加,以非偶极场变化为主体,并受东亚大陆磁异常场源强度及方向变化的控制和影响。     

北京地磁台地磁场长期变化的初步研究

根据北京地磁台1987~2012年已正式出版的《地磁观测报告》资料,对北京地磁台地磁场的长期变化进行初步分析研究。系统地总结了北京地磁台地磁场长期变化的基本规律,这对进一步认识了解北京地磁台地磁场各要素的变化规律与特征,以及应用北京地磁台的资料有一定的意义。     

长春地磁台天文方位角测量及精度估计

本文论述了长春地磁台天文方位角的测量方法、原理及测量结果,同时做了测量精度估计,通过计算方位角理论最大误差为3.7″,实际观测最大误差为2.5″,能满足地磁偏角6″的精度要求。     

华南地区地磁场长期变化特征

使用华南地区5个国家基准地磁台2008—2018年地磁观测数据,通过对磁偏角D、磁倾角I、总强度F、北向分量X、东向分量Y、水平分量H、垂直分量Z月均值及年变率的分析,研究该区地磁场长期变化特征。结果表明,华南地区5个地磁台近10年来七要素月均值及年变率均呈缓慢变化趋势,且变化量相当,反映了该区域地磁场长期变化的特征。     

华北地区地磁场长期变化的地区差异

本文根据文献[1]给出的泰勒二次多项式曲面拟合方法,利用1980—1987年23个地磁台地磁总场F和Z分量实测资料,从年变率地区性差异方面进行了分析,从另一个侧面描述了地磁场长期变化的时空特征,达到了拟合与预测的目的。同时克服了文献[1]中外空干扰对年变率产生的系统拟合偏差的影响。此资料便于用差值法进行长期变改正,具有实用价值。     

北京国家地球观象台地磁场长期变化特征分析

利用北京国家地球观象台1957—2013年的地磁连续观测资料,对北京地磁场七个分量的均值和年变率进行分析,总结出地磁场七个要素不同的变化特征。此项工作对了解和应用北京地震台地磁的资料有一定的意义。     

琼中地磁台磁场变化特征及其与区域磁场的关系

对琼中地磁台台址及邻域10年来磁场监测资料进行分析,查明:a、台址位于海南岛区域磁场背景值变化转折处附近的弱磁性异常区中;b、台址磁场均匀,台址周围5km范围内磁场各要素的差值ΔF<80~(nT)、ΔH<70~(nT)、ΔZ<-200~(nT);c、全岛21个测点的实测平均值减去本台观测值得ΔD=0′.0、ΔF=-120~(nT)、ΔH=-42~(nT)、Δ=-144~(nT);d、距台站100m以外的其他人为铁磁性干扰源对本台的观测值不明显。由此说明本台的地磁观测资料能真实反映当地磁场特征及其变化。本台可作观测海南岛区域磁场变化的窗口。     

1900—2000年亚洲地磁场长期变化

根据第七代国际地磁参考场（ＩＲＦ）．计算亚洲地区（１０Ｎ—７０Ｎ，４０Ｅ－－１６０Ｅ）各个地磁要素１９００－－２０００年期间（时间间隔为５年）１网格值；绘制相应年代地磁北向分量（Ｘ）、东向分量（Ｙ）和垂直分量（Ｚ）的长期变化分布图；分析地滋长期变化的时空变化特征．     

东亚磁异常及其对中国东北地区地磁场的影响

利用东亚及邻区４９个地磁台１９７０－１９７９年、Ｈ、Ｚ的实测年均值，逐年计算、缓制了蒙古异常的地磁非偶极场等值图，给出了蒙古异常非偶极场Ｚｎ分量的焦点位置和强度变化及其对中国东北地区地磁场的影响量级，计算表明蒙古异常的年变化是该区地磁场年变化的主要成份。     

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.     

中国四川地区地球磁场强度的长期变化

运用 Thellier 逐步热退磁法,主要测定了我国四川一些地区新石器时期至明、清各朝代的地球磁场总强度值。本文结果表明,在过去5000多年里,该地区地球磁场的总强度随时间呈较大幅度的变化。将该地区与我国其它相关地区地球磁场总强度的长期变化曲线进行对比研究的结果表明:变化的总趋势大致可比,但最高值出现的时间不同.从过去四千年间,新疆、四川、广东、福建及洛阳一些地区的地球磁场强度变化曲线中最高峰和跨时千余年的"M"型变化中低峰出现的时间推得的滞后速度在0.01°-0.03°/a 之间。     

中国四川地区地球磁场强度的长期变化

运用 Thellier 逐步热退磁法,主要测定了我国四川一些地区新石器时期至明、清各朝代的地球磁场总强度值。本文结果表明,在过去5000多年里,该地区地球磁场的总强度随时间呈较大幅度的变化。将该地区与我国其它相关地区地球磁场总强度的长期变化曲线进行对比研究的结果表明:变化的总趋势大致可比,但最高值出现的时间不同.从过去四千年间,新疆、四川、广东、福建及洛阳一些地区的地球磁场强度变化曲线中最高峰和跨时千余年的"M"型变化中低峰出现的时间推得的滞后速度在0.01°—0.03°/a 之间。     

1985-1997年中国地磁场长期变化的正交模型

选取中国地区20个地磁台,日本地区3个地磁台的基本数据,使用自然正交分量方法(简称NOC方法)求得1985-199年中国地区地磁场三分量(X ,Y,Z)的自然正交分量的时间函数,即地磁场时间变化的正交模型. 对阶数从1-9的正交分量进行了试验计算,并计算出这23个地磁台分量的均方根偏差(RMS)值. 以1995年为例 ,取kNOC=1-3,将23个地磁台的正交模型值绘出了平面等值线图. 结果显示X , Y,Z长期变化速度的等值线非常平滑,分布均匀,且均具有明显的分区特征,这反映了主磁场的长期变化规律,而其中长期变化速率比较大的地区,反映地磁场的局部特征和有关的地球物理现象.     

1985-1997年中国地磁场长期变化的正交模型

选取中国地区20个地磁台,日本地区3个地磁台的基本数据,使用自然正交分量方法(简称NOC方法)求得1985-199年中国地区地磁场三分量(X ,Y,Z)的自然正交分量的时间函数,即地磁场时间变化的正交模型. 对阶数从1-9的正交分量进行了试验计算,并计算出这23个地磁台分量的均方根偏差(RMS)值. 以1995年为例 ,取kNOC=1-3,将23个地磁台的正交模型值绘出了平面等值线图. 结果显示X , Y,Z长期变化速度的等值线非常平滑,分布均匀,且均具有明显的分区特征,这反映了主磁场的长期变化规律,而其中长期变化速率比较大的地区,反映地磁场的局部特征和有关的地球物理现象.     

地磁场长期变化的自洽正态统计模型

从地磁场时间变化尺度可分的理论考虑和观测事实出发,建立地磁场Reynolds分解,强调地磁场时均部分和长期变化部分均包含所有的多极子分量;重新解释Constabe和Paker关于规一化Gduss系数的统计结果,从而将地磁场长期变化自洽正态模型自洽化．在这一结构最简单的统计模型中,地磁角度要素和总强度的统计分布均为非正态．地磁场方向及其等价表示虚偶极磁矩方向服从广义Fisher分布,可以解释地磁场方向和虚磁偶极矩方向的椭圆分布长轴大致正交的观测事实．模型的VGP角散布不能解释古地磁观测,意味着时均场中显著存在非轴向偶极子分量．解析结果加强了Egbert关于VGP路径优势经度为不均匀采样所致的推论．     

地磁场长期变化的自洽正态统计模型

从地磁场时间变化尺度可分的理论考虑和观测事实出发，建立地磁场Reynolds分解，强调地磁场时均部分和长期变化部分均包含所有的多极子分量；重新解释Constabe和Paker关于规一化Gduss系数的统计结果，从而将地磁场长期变化自洽正态模型自洽化．在这一结构最简单的统计模型中，地磁角度要素和总强度的统计分布均为非正态．地磁场方向及其等价表示虚偶极磁矩方向服从广义Fisher分布，可以解释地磁场方向和虚磁偶极矩方向的椭圆分布长轴大致正交的观测事实．模型的VGP角散布不能解释古地磁观测，意味着时均场中显著存在非轴向偶极子分量．解析结果加强了Egbert关于VGP路径优势经度为不均匀采样所致的推论．     

国际参考地磁场模型中高阶球谐项对地磁场长期变化的影响

在国际参考地磁场（IGRF）模型中,高阶球谐系数比低阶系数小得多,所以高阶项对主磁场的贡献常被忽略不计. 但是,高阶项对主磁场的长期变化却有重大影响. 本文根据第八代IGRF模型,分析了IGRF 1945～1955中高阶球谐系数的异常特征对长期变化的影响,然后用修正IGRF模型估计并改正了这些影响. IGRF高阶项随深度增加而迅速增大,所以高阶系数的误差对深部磁场位形和磁场能量的计算有不可忽视的影响,对核幔界面流动状态的推断和地核半径的地磁估计有更为重大的影响.     

2000年中国地磁场及其长期变化冠谐分析

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.     

1950-1985年中国地磁长期变化的模型和分析

对1950年以来中国及其邻近地区的地磁观测台和复测点地磁三分量数据进行了系统地分析,求得这期间每5年的共7组地磁长期变化的模型（SV模型）.利用这些SV模型将需要的地磁观测值归算到所需的年代,很好地建立了1950-1985年中国地区的主磁场模型.文中还表示了中国地区1950年以来地磁各分量地磁长期变化的时空变化趋势.这些SV模型系数和国际参考地磁场系数计算的SV值与相应观测的SV值比较,由中国SV模型系数得到的均方值比国际参考场的小.     

1950—1985年中国地磁长期变化的模型和分析

对1950年以来中国及其邻近地区的地磁观测台和复测点地磁三分量数据进行了系统地分析,求得这期间每5年的共7组地磁长期变化的模型（SV模型）.利用这些SV模型将需要的地磁观测值归算到所需的年代,很好地建立了1950—1985年中国地区的主磁场模型.文中还表示了中国地区1950年以来地磁各分量地磁长期变化的时空变化趋势.这些SV模型系数和国际参考地磁场系数计算的SV值与相应观测的SV值比较,由中国SV模型系数得到的均方值比国际参考场的小.