中国地磁台观测的2014年地磁急变
发布时间：2021-07-10 08:45
地磁急变（jerk）是起源于地球外核并在导电地幔过滤效应后在地球表面观测到的一种地磁现象,其反映了地核内部某些动力学过程.Jerks在空间范围上既可以是区域性的,也可以是全球性的.中国地区地磁台能否检测到2014年jerk?针对这一问题,利用中国大陆10个地磁台的磁静日月均值和CHAOS-6全球磁场模型,分析了X、Y和Z分量2008—2018年期间的长期变化,估算了2014年前、后的长期加速度值,确定了2014年地磁jerk的时间和强度.研究表明中国地磁台Y分量的长期变化为"Λ"型,Z分量存在明显的"V"型,具有典型的jerk特点.Y分量jerk出现的时间大约在2014年6月,比非洲大陆的Algeria TAM台和南美洲French Guiana KOU台时间滞后大约4个月.这暗示着产生jerks的地核流体波动的时序特点.中国西部和东北部地磁台的长期变化形态有明显的差别,主要由非偶极磁场引起.CHAOS-6模型与地面台站的长期变化形态并非始终一致.本文结果有助于更好地理解和解释长期变化的时间演变和地理分布,并为深入探讨jerks的地核起源和驱动机制提供新的观测约束.
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(11)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
X分量的长期变化
本研究使用中国大陆10个地磁台在2008年1月—2018年6月期间的X、Y和Z分量观测数据,全部数据来自中国地震局地磁台网中心(www.geomag.org.cn).台站位置分布如图1所示,图中的台站名为IAGA编码.选择这些地磁台的主要原因是台站的合理分布和具有较为连续的观测数据.因为jerks由地球内源磁场产生,利用地磁台观测数据或主磁场模型计算的长期变化可以检测和描述jerks的特征.检验jerks的最直接的方法是消除外源场贡献后,在某一地磁分量的SV时间序列中查找V或Λ形的变化.通常使用地磁分量的年平均值或月平均值的差分估算SV值.Chulliat等(2010)和Brown等(2013)的研究表明,使用地磁场通日月平均值和磁静日月平均值计算的SV值有较大差别,但是并不改变SV的变化趋势.为了尽可能消除高频外源场变化的影响,本研究使用国际磁静日的月平均值的一阶年差分(一阶导数)计算SV值(Mandea et al.,2000; Nahayo et al.,2018).通过取差分可以消除恒定的地壳磁场成分(Bloxham and Jackson,1992).取年差分可以减小来自磁层环电流和和电离层电流变化产生的影响,特别是具有年周期成分的地磁分量(Feng et al.,2018).从台站月平均值计算每一个地磁分量的SV值公式如下:dB/dt=[B(t+6)-B(t-6)]/1 year,(B=X,Y or Z),t的单位是月.这种方法意味着长期变化的信息被限定在可利用的最新磁场观测值之前6个月.将研究期内的月平均值作为时间函数,每一个台站月平均值的滑动年差分确定的X、Y和Z分量的长期变化如图2、3和4所示.图中的数据空白是由于该时间段内缺少观测数据.
Z分量的长期变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]非洲磁异常对地磁场结构及其长期变化的控制作用[J]. 徐文耀,白春华. 地球物理学报. 2009(08)
[2]中国大陆两次地磁急变分析[J]. 张素琴,杨冬梅,李琪,赵永芬. 中国地震. 2008(03)
[3]2000年中国地区地磁场长期变化的区域特征[J]. 徐文耀,魏自刚,夏国辉. 地球物理学报. 2005(03)
[4]1690年以来全球非偶极子磁场的变化特征[J]. 康国发,吴小平,胡家富. 地球物理学进展. 2002(04)
[5]60年代末与70年代末中国4个地磁台处Jerk的分析[J]. 陈伯舫. 地球物理学报. 1998(01)
本文编号：3275591
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(11)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
X分量的长期变化
本研究使用中国大陆10个地磁台在2008年1月—2018年6月期间的X、Y和Z分量观测数据,全部数据来自中国地震局地磁台网中心(www.geomag.org.cn).台站位置分布如图1所示,图中的台站名为IAGA编码.选择这些地磁台的主要原因是台站的合理分布和具有较为连续的观测数据.因为jerks由地球内源磁场产生,利用地磁台观测数据或主磁场模型计算的长期变化可以检测和描述jerks的特征.检验jerks的最直接的方法是消除外源场贡献后,在某一地磁分量的SV时间序列中查找V或Λ形的变化.通常使用地磁分量的年平均值或月平均值的差分估算SV值.Chulliat等(2010)和Brown等(2013)的研究表明,使用地磁场通日月平均值和磁静日月平均值计算的SV值有较大差别,但是并不改变SV的变化趋势.为了尽可能消除高频外源场变化的影响,本研究使用国际磁静日的月平均值的一阶年差分(一阶导数)计算SV值(Mandea et al.,2000; Nahayo et al.,2018).通过取差分可以消除恒定的地壳磁场成分(Bloxham and Jackson,1992).取年差分可以减小来自磁层环电流和和电离层电流变化产生的影响,特别是具有年周期成分的地磁分量(Feng et al.,2018).从台站月平均值计算每一个地磁分量的SV值公式如下:dB/dt=[B(t+6)-B(t-6)]/1 year,(B=X,Y or Z),t的单位是月.这种方法意味着长期变化的信息被限定在可利用的最新磁场观测值之前6个月.将研究期内的月平均值作为时间函数,每一个台站月平均值的滑动年差分确定的X、Y和Z分量的长期变化如图2、3和4所示.图中的数据空白是由于该时间段内缺少观测数据.
Z分量的长期变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]非洲磁异常对地磁场结构及其长期变化的控制作用[J]. 徐文耀,白春华. 地球物理学报. 2009(08)
[2]中国大陆两次地磁急变分析[J]. 张素琴,杨冬梅,李琪,赵永芬. 中国地震. 2008(03)
[3]2000年中国地区地磁场长期变化的区域特征[J]. 徐文耀,魏自刚,夏国辉. 地球物理学报. 2005(03)
[4]1690年以来全球非偶极子磁场的变化特征[J]. 康国发,吴小平,胡家富. 地球物理学进展. 2002(04)
[5]60年代末与70年代末中国4个地磁台处Jerk的分析[J]. 陈伯舫. 地球物理学报. 1998(01)
本文编号：3275591
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