EMM2010模型在中国大陆的精度评估及其适用性

基于我国大陆最新观测所得的1 302个地磁测点和32个地磁台站磁偏角D、磁倾角I、总强度F的1 334组准确数据,并结合地壳磁异常能谱变化特征,对增强地磁模型(EMM2010)在我国大陆的精度及其适用性进行了定量分析。结果表明:EMM2010模型(D、I、F)在我国大陆的总体精度分别为10.45′、8.08′、112.85nT;东北、华北与新疆地区模型的精度为13.07′、8.90′、130.89nT;华南、青藏高原及其东缘地区模型的精度为7.07′、6.65′、81.84nT;其精度是受模型有限的截断阶数、各区域的磁异常状况和磁测数据的误差等因素共同影响的。EMM2010模型的精度在我国大陆表现出显著的地域分布特征,与磁异常的分布形态及其复杂程度、梯度密切相关,异常越突出,形态越复杂,模型的精度越低。与世界地磁模型(WMM2010)、第11代国际参考地磁场(IGRF11)相比,EMM2010模型在我国大陆的总体精度平均提高了50%,主要原因是模型不仅包含了地球主磁场,同时还包含了地壳磁场。EMM2010模型应用于我国大陆的实例及精度分析表明,模型具有一定的适用性,但有其局限性,不能准确反映出我国大陆的地磁场信息,鉴于模型的精度,建议在EMM2010模型基础上,结合我国最新的各部门的高精度磁测数据,构建我国高精度的地磁场模型。

基于MF6,EMM2010和CGRF2010模型的中国大陆地壳磁异常特征

利用地磁场全球模型MF6,EMM2010和基于地面观测数据建立的2010.0中国地磁参考场(CGRF2010)等3个模型分别计算了中国大陆地区岩石圈磁场,发现3个模型各有其特点:基于卫星数据建立的MF6模型分辨率有限,其磁异常条带呈蠕虫状;EMM2010模型岩石圈磁场概貌与MF6模型相似但细节特征十分突出;CGRF2010模型可信度较高,其分辨率东西部差异较大,异常形态以团状为主.通过分析3个模型得到的中国大陆地区岩石圈磁场垂直分量ΔZ的强度及其分布特征发现:ΔZ分量在准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地及四川盆地等地区均为正值,而在天山、大巴山等地区为负值;ΔZ分量分布在华北岩石圈地块与华南岩石圈地块吻合程度较高;在青藏高原南部、西域岩石圈地块北部以及松辽岩石圈地块,全球模型与CGRF2010模型存在显著差别.

世界地磁场模型EMM2010及其应用

本文主要介绍了世界地磁场模型EMM2010及其子模型NDGC-720,采用了实测值和计算值比对、不同条件下的实验数据来验证模型的精度、算法和程序的准确性的方法,并在MATLAB下进行仿真实验.结果表明,两模型具有很高的计算精度,适合大区域长时间的磁场变化趋势的预测,而在小区域的精确匹配上则有其内在的局限性.

墨西哥及邻近地区地壳磁异常场研究

基于墨西哥国内49个地磁测点的3分量数据,利用全球模型CM4,区域模型Taylor多项式及曲面Spline模型计算并分析了地壳磁异常场,并在境外均匀选取了16个CM4模型的地壳场值作为补充点以控制边界效应.为了进一步比较验证,还选用了最新的EMM2010模型.结果显示将实测值减去CM4地核场的差值所得到的磁异常分布与直接基于测点的CM4磁异常分布在分布形态和强度都有较大的差别,而与基于实测值的Spline网格值减去CM4地核场网格值后非常类似.总强度F在境内以负值居多,强度随纬度的升高其强度由大变小再变大;水平分量H在境内以正值居多,强度随纬度的升高而强度变大;磁偏角D分量除了西北部分区域外,其它区域都为正值,强度随经度的升高而变大.基于现代高精度的CM4及EMM2010模型绘制了墨西哥地区的磁异常网格值进行比较,两者间存在的差异主要由截断阶数与所使用卫星数据的不同所致.通过实测值结合Taylor多项式和曲面Spline两种区域模型研究磁异常,认为若进行地磁场异常的理论研究,可采用现有的高精度全球模型绘制的磁异常图,若进行实际的工程应用,可从实际的测点出发,结合常用的区域模型进行应用,曲面Spline模型较适于模拟区域地区的地壳磁异常.

基于高精度地磁模型与功率谱技术的岩石圈磁场研究

利用最新的4种高精度全球模型——CM4、NGDC-720、EMM2010与MF7分别建立了中国大陆地区岩石圈磁场，并进行了对比分析，并通过Lowes-Mauersberger功率谱技术展示了常用的10种全球模型的岩石圈磁场功率谱.以EMM2010模型为例，分析表明其岩石圈磁场功率谱变化趋势可以分为5个主要阶段.16～65阶缓慢增加；66～120阶加速增加；121～220阶为平稳阶段，功率达到了最大值；221～670阶缓慢下降；671～719阶缓慢增加.对上述5个阶段的系数绘制并分析了其在中国大陆地区的岩石圈磁场分布，结果表明16～65阶与66～120阶系数构成了岩石圈磁场的主要部分.121～719阶系数对应的磁场非常凌乱，都随着纬度的上升而增强，121～220阶系数对应了岩石圈磁场的极值强度或分布.随着截断阶数的增加，岩石圈磁场的正负分布面积逐渐减小且凌乱.相比CM4模型，EMM2010能表达更多小尺度的磁异常信息.