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研究进展

EPS:地磁月均值数据的成分分析与地磁模型误差的评估

发稿时间:2015-03-26 作者:

利用全球地磁台站1930-2010年的磁场矢量观测数据,将不同来源的磁场信息进行了分离。我们用经验的自回归差分模型(AR-2)来拟合月均值磁场时间序列中的主磁场及岩石圈磁场信号,采用三角函数来拟合移动的时间窗内1年周期和半年周期信号,并研究其幅度和相位的变化特征,用球谐分析方法拟合残余磁场中的大尺度磁场信号。我们把信号分离后残余磁场的水平作为主磁场建模的误差水平。

主要结论包括:(1)我们建立了AR-2模型用来拟合台站数据中的主磁场及岩石圈磁场信号。该模型能较好地反映主磁场信号的变化趋势,且不依赖于模型中的误差参数设定。(2)台站数据中年变化和半年变化信号的部分变化特征与地磁活动指数的变化特征具有相关性。磁场Z分量周期信号幅度的空间分布主要依赖于地磁纬度,并在极区出现极大值,该处的幅度变化梯度较大。(3)残余磁场中的大尺度磁场强度在1960年以及1990年附近出现大异常变化,可能与该时期的强太阳活动水平有关。(4)未模型化的信号(UMSL)在不同时间的变化幅度主要依赖地磁纬度分布,它在1960年以后的幅度变化趋于平稳,而且在磁场各分量上的特征比较一致。

该工作发表在:Jiaming Ou, Nicolas Gillet, Aimin Du, Geomagnetic observatory monthly series, 1930 to 2010: empirical analysis and unmodeled signal estimation, Earth Planets and Space, 2015, 67 (1): 1-20.


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