地磁场三维曲面Spline模型

利用149个地面实测数据以及12个子午工程测点数据,50个CHAMP卫星高度实测数据,并结合高空180 km处的50个IGRF12数据点,基于这三个高度的数据首次建立了中国地区地磁场三维曲面Spline（3D Spline）模型.在境外添加了39个测点以控制边界效应.通过CM4模型将所有测点的场源进行分离,统一通过主磁场值建模分析.通过将模拟结果与实测值、曲面Spline（2D Spline）以及Taylor（2D Taylor）、三维Taylor（3D Taylor）模型及IGRF12模型相比较,结果显示3D Spline模型的空间分布与其他模型整体趋势一致,但更为曲折,随着高度上升,3D Spline模型的要素Y的强度逐渐减弱.通过比较3D Spline、2D和3D Taylor模型对于不同高度6个缺测点的模拟值,残差和均方根偏差（RMSE）,3D Spline模型的模拟效果最好,要素Y、Z和总强度F的RMSE值要比其他模型低50%以上.3D Spline模型在不同高度处的模拟效果主要取决于该高度附近的实测值数量和精度.

     

大气电场倒转与突发钠层及突发E层的相关性

突发钠层(Sporadic Sodium Layer,Nas)是中高层大气金属层最为显著的一种现象,其发生机制 目前尚无定论.突发E层(Sporadic E layer,Es)是等离子体密度异常增大的薄层,被认为与Nas密切相关.为进一步研究Nas及Es事件之间相关性及影响因素,利用中国科学院"子午工程"2010～20...     

磁层亚暴期间高纬地区三维电流体系

确定亚暴期间高纬地区的三维电流体系是磁层和电离层物理的基本问题之一,本文简述了近年来发展的根据地面地磁活动的记录及演三维电流体系的两种较新的方法:KRM（Kamide-Richmond-Matsushita）方法和K（Kisabeth）方法.在KRM方法和许多其它类似的计算中,都假定磁力线是垂直于电离层沿地球径向的直线.本文介绍了一种递推方法,可计算场向电流沿弯曲的偶极子场线流动的情况。同时,还介绍了高纬三维电流体系对亚暴期间中低纬度地磁扰动的贡献。最后介绍了在计算电流体系时所需的电离层电导率模式。     

弧度测量子午线弧长随纬度的变化规律问题

由于地球是弹滞体,根据牛顿理论,由于地球的自转作用,地球应该呈扁椭球状。18世纪,法国科学院派遣了两支测量队分赴拉普兰和秘鲁对地球的子午线弧长进行了实测,最终证实了地球是扁椭球。本文分别讨论了子午弧长随地心、大地、归化纬度的变化规律,数值计算结果表明:以大地纬度和归化纬度而论.1°子午线弧长随着纬度的增大而逐渐变长;但以地心纬度而论,1°子午线弧长随着纬度的增大而逐渐变短。     

大沙鼠掘洞对准噶尔荒漠植物群落的小尺度影响

通过比较大沙鼠洞区和对照区植物种类组成、盖度和密度的差异,研究了大沙鼠掘洞对准噶尔荒漠植物群落物种组成和植被结构的小尺度影响。使用Mann-Whitney U检验表明,洞区植物种数(n=6.47)显著高于对照区(n=4.32)(z=5.55,p<0.01);洞区半灌木种数(n=0.89)显著低于对照区(n=1.21)(z=2.70,p<0.01)。由于大沙鼠的采食,建群种盐生假木贼(Anabasis salsa)在洞群区的出现频率,密度以及高度均显著低于对照区;洞区草本植物种数(n=5.55)显著高于对照区(n=3.11)(z=6.65,p<0.01)。3种多年生草本植物在洞区的密度均显著高于其在对照区的密度。在大沙鼠洞区,由于废弃的鼠洞入口塌陷而形成的坑洼中沉积的疏松粗质沙土促进了沙生针茅(Stipa glareosa)和细叶鸢尾(Iris tenuifolia)的生长发育。8种一年生植物中,盐生草(Halogeton glomeratus)、对叶盐蓬(Girgensohnia oppositiflora)、小车前(Plantagominuta)、鹤虱(Lappula semiglabra)和黄芪(Astragalussp.)的出现频率和密度在洞区均显著增加。尽管受到大沙鼠的采食,盐生草在洞区的出现频率和密度不仅没有减小,反而显著增加。这可能是由于大沙鼠对土壤的扰动,在洞区形成的裸地促进了盐生草等一年生植物的生长发育。     

国际子午圈计划的科学挑战和观测系统

随着科技发展,人类活动对地面基础设施、空间系统和太空飞行器等高科技设施的依赖性日益增强.然而,这些高科技设施却常常遭受着来自太阳活动、地震、大气和气候变化、地磁场变化,以及全球电场波动等多种危害的威胁.监测和了解这些危害,并减轻其影响,是21世纪重要的科学挑战之一.这些危害尽管形式不同,但是有一个共同之处是会在电离层和...     

基于CHAMP卫星与地面矢量数据联合建立中国地磁模型

首先对地面台站以及CHAMP卫星的矢量磁测数据进行预处理,结合12个子午工程台站最新的磁测数据,并利用第十二代国际地磁参考场模型（IGRF12）对不同数据归算至统一时间点,再结合第四代地磁场综合模型（CM4）计算并移除主磁场、磁层磁场、电离层磁场、感应磁场及较为微弱的环形场,最后通过球冠谐（SCH）模型联合建立了中国地区岩石圈磁场（地磁要素X、Y、Z和总强度F）的球冠谐模型（SCH2000）,结合IGRF12得到了中国地磁模型（CGRF2000）.建模同时考虑了测点数据海拔高度的影响,并讨论了截断阶数的选取以及边界效应的控制问题.通过比较均方偏差（RMS）,认为8阶SCH2000模型可较好地反映中国地区岩石圈磁场,其分布与SCH1936、CM4以及Taylor多项式模型具有一定的相似性.从位置和强度来看,SCH2000模型所反映的岩石圈磁场更为准确,而与CM4存在一定差异,除了测点不同,截断阶数也是原因之一.通过验证,SCH2000模型各要素随高度的变化与CM4模型较为一致,所建立的CGRF2000与IGRF12模型的分布也较为相似.

     

子午线收敛角计算公式及计算精度分析

采用赫里斯托夫给出的展开至七次项的公式来近似地计算子午收敛角的真值,分析了随纬度、经差的变化规律;并对近似公式r=sinB·l计算子午收敛角与其真值之间的较差在经差0．5°-3．5°、纬度5°-85°范围进行详细分析,给出了在经差l=3．5°时较差拟合公式。得到如下结论:1)在同一平行圈上(B=常数),经差l愈大, 较差也愈大;2)在同一子午线上(L=常数),点位处在中纬度(25°-55°)时,较差较大;3)在中低纬度(B=5°- 80°),l=3．5°时,公式(4)的计算精度只能达到0．1";l=2．5°时,计算精度达到0．1"-0．01";l=1．5°时,计算精度达到0．01";l=0．5°时,计算精度达到0．001"-0．0001"。     

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。     

2000年4月6日磁暴期间磁扰变化在低续子午链的纬度效应

利用低纬地磁午链上H和D分量的分均值数据，分析了2000年4月6日磁暴期间磁扰变化的纬度效应。主要特点是：（1）急始期间H分量急始跃变 幅随磁纬降低而减小，且急始变幅的下降率磁纬降低而逐渐增大；（2）初相期间H分量第2峰值的变幅和初相持续时间随磁纬降低而减小；（3）主相期间H分量迅速减小，并随纬度降低最大变幅明显增加；（4）恢复相H分量呈两阶段上升趋势，前一阶段迅速上升，后一了阶段上升速度明显减小。最后对这些磁扰变化的纬度效应与空间电流体系的密切关系作了讨论。