基于中国地磁台网数据的太阳静日期间地磁场Z分量日变化幅度分析

本文应用中国地磁台网完成数字化改造后自2008年以来的地磁场观测数据,分析了过去12年(2008—2019年)中国地区地磁场Z分量的日变化幅度特征.重点研究了地磁场Z分量在太阳活动高低年的月变化、季节变化情况以及对其在云南地区和中国东南部地区同纬度台站之间进行了对比分析.研究表明,Z分量日变化幅度在同一月份或季节随太阳活动的变化主要来自电离层电导率的影响;但在太阳活动高年,电离层中性风的作用可能会使分点月的Z分量日变化幅度大于或等于夏至月;由于云南地区地下电性结构的复杂性,地下电导率可能在分点月和夏至月对云南地区的Z分量日变化幅度起到了放大作用,使其增加了约12%~41%.研究结果为地磁场日变化及地磁异常提取的背景信息选择提供了新的参考.

地磁活动K指数值量算和确定方法的改进

根据北京十三陵地磁台2001年全年的地磁分钟值,用自然正交分量法(NOC)分析了Sq的逐日变化特性。结果表明,Sq的逐日变化与其日变幅度有相同的量级。由于逐日变化后得到的K指数与常规K指数相比,相差1的情况达到25.4%,相差2的情况达到1.6%,最大相差可以达到3。所以,在量算地磁活动指数时考虑逐日变化是必要的。

地磁Z分量日变化特征

利用昌黎、红山等台站的地磁 Z 分量日变资料，分析了磁静日幅度、磁扰日幅度和磁静日低点时间的年变化与长期变化，结果年变化和长期变化都非常明显。磁静日幅度的长期变化量可达 14～15 nT；磁静日低点时间的年变化，提前区与滞后区低点时间最大可相差 42 min。而低点时间的长期变幅度化幅度一般 50 min 左右，且长期变化量由西向东有逐渐减小趋势，最大与最小两台时差可达 21 min。长期变幅最小的 2 个台为文安和昌黎，可能与海水影响有关。

乌鲁木齐地区地磁静日场S_q的变化特征

根据乌鲁木齐地磁台所编的1989年《地磁观测报告》,采用地磁静日场的水平分量(H)和垂直分量(Z)资料,选用其特征量——日变幅和相位,对乌鲁木齐地区地磁静日场S_q的变化特征进行初步统计分析表明,该工作对于进一步认识和研究乌鲁木齐地区地磁静日场的变化规律,为利用地磁预报地震提供背景值资料具有一定意义。

磁扰日日变改正的最小二乘谐波建模实现方法

采用最小二乘法代替傅里叶系数计算公式来确定谐波系数,使用若干个磁静日的谐波系数均值作为磁扰日的谐波系数,再取一定截断阶数的傅里叶级数作为太阳静日变化模型。以此进行地磁观测数据中太阳静日变化和磁扰的分离。然后对日变站太阳静日变化进行地方时差校正得到测点处的太阳静日变化,将其与地磁扰动一起用于测点的日变改正。通过台站数据的计算结果分析了模型的截断阶数、日变站与测点间的经度差等因素对日变改正精度的影响,并对比了此方法与扰日法的改正效果。结果说明了此方法的合理性与可行性。

S_q的经度效应

本文提供了一个事实:同纬度不同经度台站的S_q曲线可以有很大的差异。对拉萨台的S_q异常作了一些初步的、定性的分析与解释。对八丈台的S_q异常则认为难以解释,值得深入研究。

太阳静日变化的特征分析

根据北京明陵地磁台2010年观测数据,采用磁静日数据,选用其特征值——日变幅度和相位,对太阳静日变化特征进行了初步分析,并用调和分析方法将其分解为3个周期的谐波分量。对地磁数据的分析处理具有一定的参考价值。

中国低纬地区地磁变化与赤道电射流

根据资料分析了中国低纬地区地磁场Ｈ分量的静日变化规律。结果表明，Ｈ分量日变幅在中午１２点左右达到最大值，在夜间达到最小值，而且，这种受赤道电射流影响的现象还随着季节和太阳活动变化而变化。