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基于CHAMP卫星与地面矢量数据联合建立中国地磁模型

冯彦; 孙涵; 蒋勇; 安振昌; 姜乙; 刘宝嘉; 黄娅; 张华; 武业文 地球物理学报 2017年第07期

摘要: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.

关键词:地磁场联合建模球冠谐模型子午工程champ卫星

单位:南京信息工程大学数学与统计学院空间天气研究所; 南京210044; 中国科学院空间天气学国家重点实验室; 北京100190; 内蒙古新天元防灾减灾研究所; 呼和浩特010051; 中国科学院地质与地球物理研究所; 北京100029

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