第七代国际地磁参考场的检验与评价

本文对国际地磁和高空物理学会推荐的第七代国际地磁参考场进行了检验和评价。评价工作是通过１９６０～１９９５年（５年间隔）中国地磁台的观测数据;对中国地区复测点的测量数据;中国地区三阶泰乐多项式模型与第七代国际地磁参考场模型进行了比较,求得了平均差和标准偏差。并以１９９０年代为例,做出了１９９０年代各个地磁要素两个模型计算值之间的差值图,图上显示出这些差值的异常分布,这结异常是来自地壳源,比较结果,可     

国际地磁参考场在我国地磁基础研究中的应用

国际地磁参考场资料在我国得到广泛应用。利用国际地磁参考场资料，我国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、地球非偶极子磁场西向漂移等。在绘制中国地磁等值图中也利用了某些国际地磁参考场资料。     

1936年中国地磁参考场的冠谐模型

根据1936年中国东部和中部地区的地磁测量资料,以及国际地磁参考场DGRF1935和DGRF1940,用冠谐分析方法计算1936年中国地磁参考场(CGRF)的冠谐模型. 冠谐模型的截断阶数为8,球冠极位于36°N和104°E,球冠半角为30°.CGRF1936比相应的国际地磁参考场能更好地表示中国地磁场的分布,本文计算的冠谐模型的均方偏差分别为104.9 nT(X分量),84.8 nT(Y分量)和121.1 nT(Z分量). 根据地磁场的冠谐模型,绘制1936年中国地磁图(X,Y,Z,F)和异常磁场图(ΔX,ΔY,ΔZ,ΔF).     

第10代国际地磁参考场

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。     

第11代国际地磁参考场

2009年12月,国际地磁学与高空物理学协会（IAGA）发布了第11代国际地磁参考场（IGRF-11）。第11代IGRF包括1900．0-2010．0年代（间隔为5年）共23个地磁模型与2010．0---2015．0年代地磁长期变化的预测模型,其中1900．0-1995．0年代模型的阶次为N=M=10,相应球谐系数的精度为lnT;2000．0—2010．0年代模型的阶次为N=M=13,其球谐系数的精度为0．1nT;而2010．0—2015．0年代地磁长期变化预测模型的阶次为N=M=8,其球谐系数的精度为0．1nT。本文概述了第11代国际地磁参考场及其2010．0年代地磁模型与2010．0--2015．0年代地磁长期变化的预测模型。     

根据国际地磁参考场计算我国西南地区正常场

本文给出了根据国际地磁参考场(IGRF)计算地球正常磁场的方法,并计算了我国西南地区1990.0年的正常磁场。     

用第六代国际地磁参考场确定的东亚地磁非偶极场时空变化规律

利用近期公布的第六代国际地磁参考场（ＩＧＲＦ）计算，分析了１９４５年以来东亚地磁非偶极场的时空变化特征，并用中国地磁场模型对结果进行了检验，得到的主要结果是：１９４５－１９９０年，东亚地磁非偶极场Ｘ、Ｙ分量缓慢向北和向西方向移动，东亚磁异常中心位置基本稳定，中心附近Ｚ分量的强度变化具有明显的大约１５年左右的增强和减弱期。中心附近Ｘ、Ｙ的零值点的移动方向与地磁北极的移动方向一致。     

IGRF-11描述的2005-2010年中国地区地磁长期变化及其误差分析

第11代国际地磁参考场(IGRF-11)是国际地磁学与高空物理学联合会(IAGA)于2009年12月提出的最新与比较准确的IGRF.根据IGRF-11模型,计算了2005-2010年中国地区地磁长期变化(SVC).IGRF-11所描述的2005-2010年中国地区地磁长期变化与实际观测的地磁长期变化(SVO)是基本一致的,但亦有明显差异.分析比较了在中国地区34个台站上的SVO与SVC之间的差异,并得到了它们之间的差值及其均方误差σ,对于地磁偏角和倾角,σ分别为0.35′/a与0.53′/a;对于地磁总强度、水平分量、北向分量、东向分量与垂直分量,σ分别为5.12nT/a,8.91nT/a,8.89nT/a,3.27nT/a与3.59nT/a.引起IGRF-11所描述的2005-2010年中国地区地磁长期变化的误差原因是:中国地区的区域性与局部性的磁异常、IGRF忽略了外源场与IGRF模型的截断阶数、全球台站与测点的分布不均匀、地磁观测误差等因素.由于中国地磁模型(CGM)优于IGRF模型,并能比较准确地描述中国地区地磁场及其长期变化,故在实际应用中应选用CGM.     

北极地区地磁总强度的测量与分析

2012年7月间,在北极地区布设了3个测区,共有33个地磁测点.在这些测点上,测量了地磁总强度,获得了宝贵的北极地区地磁数据.测量数据显示,地磁总强度最高为54978.1 nT,最低为54515.8 nT;所有测点地磁总强度的平均值为54750 nT.与第11代国际地磁参考场(IGRF-11)定量比较的结果表明,北极地区地磁总强度的测量值与IGRF-11相应计算值比较接近,但有差异;它们之间的差值△F,北极地区1号测区△F=-185.2 nT,其差异大;2号测区△F=-58.7 nT;3号测区△F=9.4nT,其差异小.北极地区地磁总强度与IGRF-11的差异是由IGRF-11的局限性、地磁局部异常与地磁观测误差等因素引起的.     

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.     

国际地磁参考场中哨声模波的三维射线跟踪算法

本文给出了采用IGRF模型的哨声模波三维射线跟踪方程,并概述了射线跟踪模型及数值计算程序。文中对分别按IGRF模型和偶极子场模型计算的结果进行了比较和初步的论讨。     

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.     

国际地磁参考场中哨声模波的三维射线跟踪算法

本文给出了采用IGRF模型的哨声模波三维射线跟踪方程,并概述了射线跟踪模型及数值计算程序。文中对分别按IGRF模型和偶极子场模型计算的结果进行了比较和初步的论讨。     

基于第十三代国际地磁参考场模型在中国区域特征分析与研究

根据最新的第十三代国际地磁参考场模型（IGRF13）,计算了2015—2020年中国区域地磁场模型七要素长期变化速率,并在此基础上分析我国区域地磁场长期变化特征。通过分析计算我国28个地磁台的IGRF13模型值与实际地磁场的长期变化速率、差值及均方误差,结果显示：IGRF13模型所显示的地磁场长期变化与我国区域地磁场实际观测变化基本一致,但在局部区域也存在差异,IGRF13模型能够体现中国区域地磁场的特征。应用IGRF13模型数据时需要考虑局部区域与台站实际观测数据的误差。     

中国地区地磁长期变化研究

采用2000~2004年中国地区34个台站的地磁日均值数据, 计算了通日和静日的平均年变率,以及静日的拟合年变率.应用上述年变率, 建立了2000.0~2005.0年代中国地区地磁场长期变化泰勒多项式模型和曲面样条模型.分析讨论了该泰勒多项式模型和曲面样条模型与国际地磁参考场长期变化模型(IGRF-SV)的异同, 结果表明,中国地区地磁长期变化的泰勒多项式模型与曲面样条模型的形态与数值是一致的,而且与IGRF-SV长期变化的趋势也是一致的,但中国地区地磁长期变化具有区域特征.     

利用第七代IGRF计算1995.0年中国及邻区地磁场

本文介绍了第七代国际地磁参考场，利用ＩＧＲＦ１９９５计划并绘制１９９５．０年中国及邻区地磁图，考虑了地球扁率对计算结果的影响。     

中国地磁台环境场的计算与分析

根据国际参考地磁场(IGRF)模型,计算出1945年5月—1990年5月中国部分地磁台的计算年均值,并与相应观测年均值比较,计算出地磁台各个地磁要素的磁异常值以及地磁台异常场的模量,本文的计算结果将为认识地磁台的地磁场环境、地磁台站资料评比提供依据。     

IGRF国际地磁参考场模型可视化研究

IGRF（International Geomagnetic Reference Field）即全球地磁参考模型,是由国际地磁和高空物理学联合会（International Association of Geomagnetism and Aeronomy）发布的一系列关于地球主磁场及其年变率的数学模型。作为科学研究和工程应用的背景场、参考场广泛用于地球深部、地壳、电离层和磁层的研究。本文以最新的一代至第10代IGRF模型为基础,以Google公司开发的虚拟三维地球软件Google Earth为载体,进行了国际地磁参考场可视化研究。生成了一系列地磁要素的KML文件。并发布在世界数据中心中国地球物理学科中心的网站上,用户通过下载并打开这些文件就可以在Google Earth上查看到中国地区地磁场7个分量的可视化结果。本文所使用的方法也同样适用于第一代至第九代IGRF模型以及今后将要建立的IGRF模型。     

北京地磁台天文方位角测量及误差分析

论述了北京地磁台天文方位标志的选点定位、造标埋设、方位角的测量方法。对８个观测墩位一个测点进行了方位角测量。通过计算方位角绝对精度ΔＡ＝２．４９″，平均观测均方差Ｍ＝±１．１４″，相当于三等天文观测精度，能满足地磁偏角６″的精度要求。     

1950～1990年中国地磁剩余场冠谐分析

根据中国1950、1960、1970、1980年和1990年地磁三分量绝对测量资料,使用球冠谐和分析方法,分别计算1950～1990年各个年代中国地磁剩余场冠谐模型. 球冠极点位于36°N和104°E,球冠半角为30°,冠谐模型的截断阶数为8. 地磁剩余场冠谐模型的均方偏差分别为：对于X分量,1950年为93.1 nT,1960年为128.9 nT,1970年为107.2 nT,1980年为107.6 nT,1990年为95.2 nT;对于Y分量,1950～1990年依次为74.8 nT,98.1 nT,89.2 nT,89.9 nT和84.0 nT;对于Z分量,分别为122.2 nT(1950年),135.0 nT(1960年),137.7 nT(1970年),110.1 nT(1980年)和107.5 nT(1990年). 根据中国地磁剩余场冠谐模型和全球地磁场DGRF模型,得到中国地磁场的冠谐模型,并对冠谐模型的边界效应进行了分析和讨论.