中国及邻近地区CHAMP卫星磁异常的分布特征

本文利用CHAMP卫星磁测资料建立的新一代高阶地磁场模型POMME-4.2S,计算中国及邻区400 km高度的卫星磁异常及其垂直梯度,给出7个磁场分量的分布图,比较了截断水平对磁异常分布的影响,初步分析了磁异常与岩石圈构造的关系.主要结果表明,在四川盆地、塔里木盆地和松辽盆地等主要磁异常区,ΔZ异常中心的南北两边出现ΔX的异常中心,东西两边出现ΔY的异常中心.在球谐模型为90阶时,磁异常分布的基本形态已经确定,更高的模型阶数对磁异常只有微小调整.在磁异常较强的地区,磁异常及其垂直梯度同步变化.卫星磁异常与地形变化、断裂带分布、莫霍面深度和岩石圈厚度没有直接的对应关系,而与居里等温面深度、磁性层厚度有明显的相关性.居里等温面深、磁性层较厚的地区显示正磁异常,居里等温面浅、磁性层较薄的地区显示负磁异常.     

亚暴期间电离层场向电流的分布特征——CHAMP卫星观测

场向电流在不同的等离子体区之间传递能量、动量和质量,是磁层与电离层之间的关键耦合过程.本文利用CHAMP卫星高精度的空间磁场测量数据,研究亚暴期间极区电离层场向电流的统计学分布特征.研究表明场向电流的大小与所在位置呈现明显的日夜和晨昏不对称性,具体为：（1）场向电流的大小与亚暴极光电急流指数（AL）密切相连,AL愈大,电流愈强,亚暴期间电流强度相对平静期来说可增加约5倍,昏侧和夜侧电流强度与AL指数的相关性较好,晨侧和白天侧两者相关性较差;（2）电流的峰值密度所在位置与AL指数的相关性不高,昏侧电流所处纬度低于晨侧,而夜晚电流所处纬度低于白天侧.     

亚洲MAGSAT卫星磁异常图

使用２０多万个ＭＡＧＳＡＴ卫星磁测数据,编绘亚洲卫星标量（△Ｆ）和矢量（△Ｘ,△ｙ,△Ｚ）磁异常图（２０°ｓ－６０°Ｎ,５０°Ｅ－１６０°Ｅ）．为了提取岩石层卫星磁异常,首先对ＭＡＧＳＡＴ卫星数据进行了筛选,然后进行主磁场、磁层场、电离层场和感应场改正,并消除虚假测点．将卫星数据分成黎明组、黄昏组和联合组,分别绘制相应的卫星磁异常图．根据１°×１°的网点值,用计算机编绘亚洲卫星磁异常图．初步分析了卫星磁异常与大地构造的关系．     

亚洲MAGSAT卫星磁异常图

使用２０多万个ＭＡＧＳＡＴ卫星磁测数据，编绘亚洲卫星标量（△Ｆ）和矢量（△Ｘ，△ｙ，△Ｚ）磁异常图（２０°ｓ－６０°Ｎ，５０°Ｅ－１６０°Ｅ）．为了提取岩石层卫星磁异常，首先对ＭＡＧＳＡＴ卫星数据进行了筛选，然后进行主磁场、磁层场、电离层场和感应场改正，并消除虚假测点．将卫星数据分成黎明组、黄昏组和联合组，分别绘制相应的卫星磁异常图．根据１°×１°的网点值，用计算机编绘亚洲卫星磁异常图．初步分析了卫星磁异常与大地构造的关系．     

卫星磁异常的理论模型

本文介绍了计算卫星磁异常理论模型的数学方法 ,即球谐分析方法、冠谐分析方法、矩谐分析方法和等效源方法 .根据相同的 MAGSAT资料 ,计算的卫星磁异常冠谐模型、矩谐模型和等效源模型都能很好地表示卫星磁异常的分布 .由于在整个研究区域 ( 1 0°N～60°N,70°E～ 1 40°E)都有卫星资料 ,所以这些理论模型没有所谓的“边界效应”.这一结论对计算地磁场的区域模型是很有意义的 .     

MAGSAT卫星矢量磁异常的矩谐分析

用矩谐分析的方法研究了中国及其邻域（φ=10°-60°N,λ=70°-140°E）由MAGSAT卫星获得的地磁矢量异常数据,求出了卫星高度400km处的矩谐模型.据此模型,绘出了高度400km处矩谐模型的理论磁异常图.结果表明,ΔX,ΔY,ΔZ图上有很强的区域磁异常特征,新疆地区天山、阿尔泰山、塔里木地区为很强的正异常,青藏高原和喜马拉雅山一带则为负异常区,说明这些地区存在着很强的局部磁化.     

墨西哥及邻近地区地壳磁异常场研究

基于墨西哥国内49个地磁测点的3分量数据,利用全球模型CM4,区域模型Taylor多项式及曲面Spline 模型计算并分析了地壳磁异常场,并在境外均匀选取了16个CM4模型的地壳场值作为补充点以控制边界效应.为了进一步比较验证,还选用了最新的EMM2010模型.结果显示将实测值减去CM4地核场的差值所得到的磁异常分布与直接基于测点的CM4磁异常分布在分布形态和强度都有较大的差别,而与基于实测值的Spline网格值减去CM4地核场网格值后非常类似.总强度F在境内以负值居多,强度随纬度的升高其强度由大变小再变大;水平分量H在境内以正值居多,强度随纬度的升高而强度变大;磁偏角D分量除了西北部分区域外,其它区域都为正值,强度随经度的升高而变大.基于现代高精度的CM4及EMM2010模型绘制了墨西哥地区的磁异常网格值进行比较,两者间存在的差异主要由截断阶数与所使用卫星数据的不同所致.通过实测值结合Taylor多项式和曲面Spline两种区域模型研究磁异常,认为若进行地磁场异常的理论研究,可采用现有的高精度全球模型绘制的磁异常图,若进行实际的工程应用,可从实际的测点出发,结合常用的区域模型进行应用,曲面Spline模型较适于模拟区域地区的地壳磁异常.     

MAGSAT卫星矢量磁异常的矩谐分析

用矩谐分析的方法研究了中国及其邻域（φ=10°-60°N,λ=70°-140°E）由MAGSAT卫星获得的地磁矢量异常数据,求出了卫星高度400km处的矩谐模型.据此模型,绘出了高度400km处矩谐模型的理论磁异常图.结果表明,ΔX,ΔY,ΔZ图上有很强的区域磁异常特征,新疆地区天山、阿尔泰山、塔里木地区为很强的正异常,青藏高原和喜马拉雅山一带则为负异常区,说明这些地区存在着很强的局部磁化.     

由卫星磁异常推断西藏高原地壳的磁性特征

根据前人对本区卫星和航空磁异常所作的研究工作，作者经过综合研究所得的结果是：西藏高原地壳中的磁性层在地表以下30km以内，其磁化率平均为.0167SI,相当于I－型花岗岩类的磁化率，在30km以下，地壳显示为无磁性。     

中国及邻近地区卫星总强度磁异常的三维结构

根据卫星磁异常（△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ）的球冠谐和模型和地磁场的不谐模型，得到了卫星总强度磁异常（△Ｆ）的三维模型，计算出中国及邻近地区不同高度（ｈ＝０，１００，２００，３００，４００，５００ｋｍ）的卫星磁异常，绘制出相应高度的总强度磁异常分布图。讨论和分析了卫星总强度磁异常的分布特征，以及卫星磁异常随高度的变化。     

Magnetic Field Feedback Circuit for Geomagnetic Field Compensation Control

In the current state of geomagnetic instrument testing, some aspects of geomagnetic instrument performance are difficult to test in the laboratory. If laboratory test results are inadequate, the instrument will have multiple problems while operating in the field, where a geomagnetic instrumentation test platform with a stable natural magnetic field is critical. Here, the magnetic field feedback circuit for geomagnetic field compensation control is studied in detail. That is, the magnetic field measured by the feedback magnetic sensor and the required working magnetic field are compared as input to the system, and the electric signal is transmitted to the feedback coil through an analog circuit to form a closed loop control, which provides compensation to control the magnetic field. Compared with the existing magnetic shielding method, the analog control circuit can achieve the realization of any working magnetic field, and it is not limited to a null magnetic field. The experimental result shows that the system compensates the earth''s magnetic field of 10,000nT with an average error of 10.6nT and average compensation error of 0.106%, providing a high compensation accuracy. The system also shows high sensitivity and excellent stability. The feedback circuit has achieved effective compensation control for the earth''s magnetic field.     

大同－阳高中强地震的地磁短期异常空间演变特征再研究

本文通过对１９８８至１９９３年首都圈西部２９个测点的地磁差值△Ｆ及其年变率△Ｆ变化的全面分析，获得了２次大同－阳高中强地震的比较清晰完整的地磁短期异常空间演变图象。研究表明是一次以磁报震探索和震磁关系研究较好的近场前兆震例。     

结合构造应力场探究地磁转换函数异常

变化的磁场是联系区域应力场和孕震区地球物理环境信息的天然媒介,而地磁短周期转换函数可以反映地下电阻率等物理信息,本研究利用有界影响估计法计算喀什地磁台地磁短周期转换函数实部Ar绝对值,并使用南天山西段及西昆仑地区的震源机制解资料反演了研究区震源机制一致性参数,其时序变化代表研究区应力场的变化。结合研究区应力场变化尝试探究地磁转换函数实部Ar绝对值异常对构造应力作用的响应。结果显示,当应力作用增强后,地磁转换函数在时间上出现同步或滞后的异常变化,表明应力在不断积累增强后,地下介质电阻率发生变化,从而引起感应磁场变化,因此得出应力变化是造成局部磁异常变化的影响因素之一,验证了地震前感应磁效应现象。通过研究8次中强震前应力场与地磁场转换函数变化,发现在6次中强震前均出现震前异常变化,两者在震前的变化有较好的一致性。研究还发现喀什地磁台地磁转换函数不同周期的实部Ar绝对值对不同方位的地震响应不同,可能与震源区地下介质各向异性差异有关。     

1997—2016年中国大陆地区地磁台站观测环境变化定量分析

本文利用CHAOS-6地磁场模型计算1997—2016年中国大陆地区34个地磁台站模型值,分析比较模型计算值与台站实测值之间的差异,利用国际参考场模型IGRF12计算结果进行佐证。结果表明:地磁异常场模量△T作为地磁台站观测环境的一种标志,年变化显示:①中国大陆地区34个地磁基准台绝大部分位于地磁正常区或弱磁异常区,只有少数几个地磁台位于强磁异常区;②判断1个地磁台的地磁场环境,只测量总强度（F）是不够的,必须进行三分量绝对观测,利用地磁异常场模量△T评价地磁台的地磁场环境更全面、更科学合理。     

IGRF在地磁研究中的应用

IGRF（国际地磁参考场）资料在地磁学的基础研究中得到广泛的应用.利用IGRF国内外学者研究了高斯分析、地球磁场模型及其源场可能位置、重磁关系、核幔耦合、地磁场能量、地球非偶极子磁场以及长期变化场的西向漂移等,研究了IGRF在我国地区的误差以及产生的原因.在研制中国地磁等值图中也得到某些应用.     

基于CHAMP卫星与三维Taylor多项式模型的区域地磁建模研究

利用CHAMP卫星矢量和标量地磁测量数据,通过三维Taylor多项式模型建立了2010.0年中国及邻近地区在300 km高度附近的X、Y、Z和F分量的三维磁场模型.为了比较验证所建模型,分析了其与Taylor多项式模型(二维模型)不同截断阶数所对应的均方偏差(RMSE)、残差及分布等.结果表明,三维模型每一阶的RMSE和残差绝对值的平均值均要比二维模型的小约45%.由于采用了系数完全展开的建模方式,三维模型的系数数量约为二维模型的2倍,三维模型较低的截断阶数可以反映更多的地磁信息.本研究中的5阶三维Taylor模型基本可达到8阶Taylor模型的精度.两种模型绘制的地磁场及残差分布有较好的一致性.     

苏、鲁、豫、皖交界及南黄海地区地磁监测与分析

通过在苏、 鲁、 豫、 皖交界及南黄海地区开展地磁基本场矢量测量、 数据处理和分析, 计算了该区域地磁基本场和地磁异常场总强度和水平强度的曲面样条模型, 并绘制相应的地磁图和地磁异常图, 探索研究局部地磁基本场的变化特征。 分析结果表明, 通过区域地磁基本场矢量测量, 能相对精细地反应区域地磁基本场空间分布, 分辨存在的地磁基本场异常, 为地震中长期预报提供科学数据和相关地球物理场变化背景。     

高压直流输电对磁电场观测的影响

以山西地磁场观测台站和山西、宁夏、山东部分地电场台站观测为例,分析其受宁夏一山东±660千伏直流输电工程运行的干扰情况。结果表明,高压直流输电工程的运行对山西地磁场观测及送受端换流站附近的宁夏、山东地电场观测影响明显,而对于直流输电工程中段的山西地电场观测无明显影响。     

The Geomagnetic Effects of Moderately Strong Earthquakes in Jiangsu Area

The total intensity of geomagnetic field(F)and its vertical component(Z)have been observed and tested for 14 years since 1979 in Jiangsu area.During the period 3 values,including the vertical component Z on 21h,the amplitude of diurnal variations of Z and the complex geomagnetic effects of "lowest-point displacement,have been obtained from 6 earthquakes with Ms≥4.6.These observations show that the geomagnetic complex anomalous variations do not appear when no moderately strong earthquakes occurs in this area.In this paper,the authors consider that it is possible to improve the results and actions of geomagnetic method for earthquake prediction with more intensive continuous recordings and geomagnetic multiparameter network by observing the vertical value Z,a main parameter to obtain geomagnetic anomaly in the middle-low latitude region.