基于IGRF12模型的地磁场中心偶极矩变化研究开题报告
2021-12-13 20:53:04
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
基于最新的第十二代国际磁场参考模型——igrf12,研究了1900—2015年的地磁场中心偶极矩变化,分析各时间段变化趋势与变化幅度,并结合地磁总强度f及其各要素x、y、z、h强度变化探究其规律并用相关系数法证明其一致性。
地磁场偶极矩时刻变化规律是地磁学中的热点问题,该研究对深入研究地磁场长期变化、地核磁流体发电机原理具有重要的理论意义。考虑到此课题的研究基础是地磁场中心偶极矩的变化,所以研究以igrf12模型为参考,计算1900—2015期间的中心偶极矩,通过绘制图形分析变化趋势,进一步探究中心偶极矩与地磁场强度的变化规律。
国内外研究现状
关于地磁场中心偶极矩的研究,各国学者已经做了很多探究,现阶段的研究都是基于最新的国际地磁参考场“igrf12”地磁场中心偶极矩变化研究。根据汤普森( thom pson )地磁场模型和第8代 igrf 模型,计算了1600 —2000 年期间的偶极子磁场、非偶极子磁场、西向漂移和地磁功率谱等反映主磁场变化的主要参数,分析了各个参数的长期变化特征。主要结果是:400 年来地磁场的偶极子磁矩持续减小,1600 年来主磁场变化的主要特点是:磁偶极子的强度持续减小,400 年间共减小了17%;王月华等人基于igrf12研究了1945-1995地磁场中心偶极矩变化,地磁总场及其分量X、Y、Z的空间功率谱,地磁场长期变化谱的经向漂移和纬向漂移的功率谱和西向漂移速度。研究中发现最近50年偶极矩仍在继续衰减; 尽管基于igrf12对地磁场中心偶极矩做了一定的研究,但目前仍缺少长周期、细时间间隔的对偶极矩的变化趋势做研究。
2. 研究的基本内容
本课题的主要内容:
1.推导中心偶极矩公式;
2.通过matlab编程,绘制1900—2015年中心偶极矩变化图形、地磁总强度f的强度变化图形;
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实行方案:
(1)关于模型建立首先根据地磁场球谐模型的前三项系数与地球中心磁偶极子相对应推导出中心偶极矩公式;
(2)基于igrf12模型,通过matlab编程绘制出1900—2015年中心偶极矩变化趋势图。
4. 参考文献
[1]郭凤霞,张义军,言穆弘等.2007.地磁场长期变化特征及机理分析.地球物理学报,50(6):1649~1657