基于GPS信号和Klobuchar电离层模型反演地磁北极

基于地磁对电离层的影响,尝试利用GPS信号和Klobuchar模型估计地磁北极在地理坐标系中的位置,并建立了相应的数学模型。理论分析和数据验证了方法的可行性,如果进行Klobuchar模型的区域化改进和算法的完善,将更有利于地磁北极估计的可靠性和估计精度的提高。

利用GPS数据与Klobuchar模型估计地磁北极

基于地磁坐标和地理位置的关系,利用Newton迭代法推导了地磁北极的计算公式;根据Klobuchar模型中电离层电子含量与地磁位置的关系,给出地磁位置的表达式;进而建立了GPS观测量估计地磁北极的模型.理论分析和数据验证了方法的可行性,得出1)Klobuchar模型属于全球性的电离层估计模型,对于区域性电离层信息描述的不十分准确,建立区域化Klobuchar模型将更有利于地磁北极的估计;2)利用泰勒公式将Klobuchar模型线性化的过程中,公式仅取其一阶项,将会影响模型的精度,有待于提高模型的展开阶数;3)实际中地磁北极的估计结果受初始值得约束;4)不同计算方法和模型对结果的可靠性有所影响,试图选择其它估计过程和方法,提高估计的可靠性.

地球北极和地磁北极

地磁北极就是各地指北针N极所指的方向集合,而地球北极是地球经线的北方交汇点,也就是地球的地轴的位置,一般同学认为地球北极就是地磁北极,是这样吗?我们亲自做以下实验,会有助于认识这个问题的。

地磁北极“异常快速”移动去往俄罗斯

从20世纪初开始,地球磁场北极就一路向北移动。近20年,地磁北极迁移突然加速,超出了预期。据报道,地磁北极目前已经穿越了本初子午线。美国国家地球物理数据中心和英国地质调查局预测,这一移动过程将继续,但速度会有所减缓。磁极“离家出走”是否会引发不可预知的后果,备受关注。早在17世纪初,人们就已经知道地球上存在着巨大的磁场。

“太空飓风”在地球的两个磁极搅动

在地球上,飓风季并不意味着仅仅发生在地表。电离层这个由太阳辐射而带电的大气上层中也包含着被称为“太空飓风”的等离子体旋转风暴。科学家在2021年首次对一场太空飓风进行了描述:它是一个气旋状的极光,在地球地磁北极附近盘旋了数小时,并且将倾泻而下大量电子而非是水射入到上层大气中。现在,新研究揭示出类似的太空飓风也在地磁南极附近盘旋。

地磁逆转会带来什么影响?

据《自然》网站近日报道,受到地核内液态铁的运动影响,地磁北极正不断从加拿大向西伯利亚偏移,而且移动速度非常之快。地磁北极的快速移动迫使科学家不得不紧急更新世界地磁场模型,近日,新模型已经更新完成。有人说,地球核心磁场似乎在减弱,这可能是地球磁场即将逆转的一个信号。也有国际研究小组表示,地磁场变化的现象被夸大了太多,现在说磁极逆转为时尚早。

周围存在着磁场的地球仪

人教版新课标的第八章电与磁中，对地磁场有这样的定义：地球周围存在着磁场——地磁场。我们教师在讲课时，总是讲解到：地磁场的形状跟条形磁体的磁场很相似。地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。但是，学生在学习和应用时，仍然有一定的困难。因为“磁场”这一概念本身就很抽象。另外，学生平时也难以感觉到地磁场。

环球海事

五月,“流水落花春去也,天上人间”!何以生“惜春”之情,源于似火骄阳。的确,地球“升温”了——这早已经成为关注话题。不久前,首届中国气候大会上,“厄尔尼诺”现象作为反映气候年际变化的最强信号,引起了与会专家们的高度关注。一些专家指出,今年春末夏初很有可能发生“厄尔尼诺”。然而,还有别的威胁!那就是南极洲的冰雪。用于监测地球环境和气候变化的欧洲“环境卫星”

推荐书目

《贪玩的人类》作者:老多出版社:科学出版社这里所说的"玩",是富于科学精神、创新精神的玩,是人类的至宝。看起来十分神秘的"金字塔"、发现光也会拐弯的爱因斯坦的背后,究竟蕴藏着哪些有趣的故事呢?

资讯

南京医科大研究出治疗脑卒中小分子药物日前,南京医科大学朱东亚教授与其科技团队在美国《Nature Medicine》杂志发表了题为《阻断缺血诱导的nNOS与PSD95相互作用治疗脑缺血损伤》的论文,提出了一个治疗脑中风的新药物作用靶点,进而研究出了一种小分子药物。《Nature Medicine》杂志社特邀该领域的科学家为此发表评论,称"小分子药物ZL-006的出现让我们看到了脑卒中等神经系统疾病治疗的新曙光"。脑卒中,俗称脑中风,在我国的发病率高居所有病症的前三位,这种疾病发病率高且后遗症多(包括偏瘫、认知障碍等)。在多年研究的基础上。

地理极点与地磁极点辨析

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“任性”的地磁场

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名刊博览

地磁北极出事了[英]《新科学家》2019年6月29日刊注意,地球磁极正在翻转!北极正在移动,一旦它翻转过来跑到地球另一端,那么地球上的生命则会陷入困境。目前,地磁北极正朝着西伯利亚方向奔去一一这是一个影响巨大的难解之谜。为了解开谜底,《新科学家》杂志正在建立一个关于地球核心的爆炸模型。

地球磁极即将倒转？

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新设备可将大脑信号直接转换为语音据美国每日科学网站报道,美国科学家已首次研制出一套新系统,该系统可以通过监控某人的大脑活动,借助语音合成器和人工智能,将其想法直接转化成可理解、可识别的语音。