区域及全球地磁场模型.pdfVIP

密 l 乃 群 ，髓五维普资讯 1995年 8月 地 球 物 理 学 进 展 第 l0卷 第 3期 7 f 区域和全球地磁场模型∞ ． 安振昌 I中国科学院地球物理研究所． 北京 100101) A 摘 要 奉文教述了计算区域地盛场模型的各种数学方法，给lily选择计算区域模受数学方 法的翔据．讨论了改善区域地磁场模受边界效应的方法．研究了确定区域地磁场模受截断阶 数的刿据．另外．简单介绍了第六代国际地磁参考场、1990年世界地磁图、国际地磁参考场 的精度和使用 ． 关键词 区域地磁场模型 冠谐分析 全球地磁场模型 国际地盛参考场 璋谐分析 地磁 图 l 前言 地磁场模型的计算与研究是地磁学的重要研究内容之一，在历届 队GA和 RSGG会 议所设专题都 占有重要的位置．IAGA还专门设立国际地磁参考场 ([GRF)T作组，负责 计算各个年代的全球地磁场模型．地磁场模型在地球科学 空间科学 地球物理勘探、岩 石层物理学和地球深都研究等许多领域都有重要的学术意义和广泛的实际实用价值． ’ 地磁场模型包括区域地磁场模型和全球地磁场模型．本文撬述我国及其它国家计算区 域地磁场模型使用的数学方法，研究了与区域地磁场密切相关的一些问题．例如：如何选 择计算区域地磁场模型的数学方法时口何改善区域地磁场模型的边界效应?如何确定地磁场 模型的截断阶数?另外，还简单介绍了第六代国际地磁参考场和 1990年世界地磁 图． 2 区域地磁场模型 2．1 计算区域地磁场模型的数学方法 区域地磁场模型是用数学方法表示地磁场在地球某一地区(如某一国家或某一大洲)时 空分布的数学模型．计算区域地磁场模型的数学方法是多种多样的，但主要有以下五种方 ①中国科学院测盈与地球物理研究所动力大地测量学开放实验室资助的课题 @丰文1995年 1月19日收到． ． 维普资讯 · 54 · 地 球 物 理 学 进 展 I995年 法：(1)多项式方法 (包括泰勒多项式．马克劳琳多项式和勒让德多项式)(2)球谐分析方法 (3)曲面样条函数方法(4)矩谐分析方法(5)履谐分析方法．其 中。球谐分析 方法是德国科学 家高斯于 1839年提出的；矩谐分析方法是美国学者 Alldrcdgc于 1981年提出的；冠谐分 析方法是加拿大学者Haines于 1985年提出的． 不同国家往往使用不同的方法．同一国家在不同的年代也往往使用不 同的方法．例 如：加拿大学者在 1985年以前使用泰勒多项式方法计算加拿大地磁场模型(Dawsonet a1．。 1978)； 1985年 以后则使用冠谐分析方法计算加拿大地磁场模型 (Haineseta1．． 1986； Newitteta1．． 1989)．近年来西班牙学者使用冠谐分析方法计算地磁场和长期变 化模型 (Garciacta1．， 1991；Tortaeta1．， 1992， 1993)．英 国和意大利学者也用冠谐分 析方法计算 区域地磁场模型 (DeSandsetal 1990)．美 国学者使用球谐分析方法计算 1985年美国地磁场模型(Peddle， 1987)．俄罗斯学者则使用勒让德多项式方法计算东亚地 磁场模型 (Bondareta1．， 1993)美 国学者还用矩谐分析方法计算欧洲地磁场模型 (A|ldredge． 1981；Haines， 1990)．总之，不同的国家使用不同的方法建立各 自国家 的 地磁场模型． 我 国学者也用各种各样的数学方法计算中国地磁场模型．例如：夏 国辉等人(1988． 1994)用泰勒多项式方法计算 198(]年和 1990年中国地磁场模型；徐元芳等人(1992)用泰勒 多项式方法计算中国地磁长期变化模型；蒋邦本等人(1989， 1992)用泰勒多项式方法计算 中国和东亚地磁场模型；安振昌