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中国地区地磁长期变化研究
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浑源_阳原M_S5_6地震流磁差值年变率短期异常追踪分析
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于年中国地区主磁场模型的建立及分析.pdf的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：年中国地区主磁场模型的建立及分析.pdf 第 34卷第 5期 l9 91年 9 月地球物理学报 A CT A GE OPH YSICA SIN ICA Vo1.34,No.5 SePt., 1 991 1950-- 1980年中国地区主磁场模型的建立及分析安振昌 镣元芳 王月华(中国科学院地球物理研究所,北京 lo01o1) 摘 要本文根据丰富的地磁资料,用泰勒多项式方法推算出
960.0、197o,0和 1 980·0 年中国地区的主磁场模型,绘制出各个年代地磁要素的等值线图,分析研究了局部地区地磁场泰勒多项式模型的特点. 关键词中国地磁场,主磁场模型,等值线图. 我国先后完成了 1950.0、 1960.0、 1970.0和 1980.0年全国范围的三分量绝对地磁测量,并出版了相应年代的中国地磁图.这些基础资料和基本图件,在地磁学的分析研究及在国民经济和国防建设的许多实际应用中,都发挥了重要的作用. 地磁场的数学模型,是用数学表达式表示地磁场在全球或某一局部地区的时空变化规律.主磁场模型的建立和应用是地磁学的重要研究课题. 由于计算工具(来源：淘豆网[/p-9664261.html])和使用资料的限制,有的年代(如 1950.0年)没有建立中国地区的主磁场模型;有的年代(如 1960.0年)虽然计算出中国地区主磁场模型,但没有使用电子计算机,因而计算精度不够高;有的年代(如 1980.0年)由于使用的地磁资料不够完善,影响了主磁场模型的精度. 本文的目的在于广泛收集各个年代的地磁资料,合理地处理和选用地磁资料,借助于电子计算机,建立起 60.0、1970.0和 1980.0年中国地区的主磁场模型,并对局部地区地磁场的多项式模型进行了分析和讨论. 二、方 法建立地磁场模型的教学方法是多种多样的,如球谐分析方法、矩谐分析方法、球冠谐和分析方法、曲面样条函数方法、泰勒多项式方法等 .
人们通常用球谐分析方法建立地磁场的全球模型,即国际地磁参考场“,用泰勒多项式方法建立局部地区的地磁场模· 屋家自然科学基金资助的课题. 车文 1959年 9月 1日收到,1991年 1月‘日收到酱改稿维普资讯地 球 物 理 学 报型
. 我们使用泰勒多项式方法,建立中(来源：淘豆网[/p-9664261.html])国地区 I950.0、I960.0、 I970.0和 I980.0年的主磁场模型.地磁场某一要素(如磁偏角)的地理分布,可以用地理经度( )和地理纬度( )的泰勒多项式来表示 D( , )一 + 口l(
一 )4- :(z—。)4- {( 一 ) + 口.( 一 )( 一‰)4-
( 一 ) + 口( 一 ) + 口( 一 ) ( 一 )+ 囟(
一 )( 一‰) + 口,(i— ) , 式中 、也代表展开原点的经度和纬度,井取也一 36。N,
。一 l06。E. ,口-,·.-, 9是特定的系数. 用最;b-- 乘方法和主元素消去法求解. 三、资料处理在建立 l95O— I980年中国地区主磁场模型的过程中,我们使用了以下四种地磁资料: 1.三分量地磁绝对潮量资料各个年代三分量绝对铡量的总点数(包括国内的地磁台站)分别为: 1950.0年 246 点、1960.0年 I79点、1970.0年 l889点和 l980.0年 l05点. z.目外地磁台站资料选取我国周围地区的观(来源：淘豆网[/p-9664261.html])测精度较高的苏联、日本、印度等国家的一些地磁台,以便适当控制和改善中国地区主磁场模型的边界效应.各个年代所选取的国外地磁台站总数分别为: 1950.0年 5个,1960.0年 l4个,I970.0年 24个,1980.0年 2 6个. 3.归算的地磁资料不同年代的地磁测点,不仅数量不等,而且分布也不同.为了计算出高精度的主磁场模型,不仅要有大量的地磁资料,而且资料的分布要比较均匀. 3.950.0年的地磁测量资料集中在我国的东半部,西部地区的测点很少,为使地磁铡量资料尽可能的均匀分布,我们利用新推算出来的 1950— 1955年、l955一 I960年的长期变化模型,把 1958年在我国西北地区测量的 41个测点,以及 1960年均匀分布的 I79个测点的地磁资料,归算至 1950 0年. 1960.0年和 1980.0年的地磁资料,虽然分布较均匀,但数量只有 lO0— 2OO个,显然, 地磁资料的数量太少. 因此,我们根据 196O一 1965年、1965— 1970年重新计算出来的长期变化(来源：淘豆网[/p-9664261.html])模型,把 I970.0年的 17l3个测点的三分量地磁资料归算至 I960.0年(1970.0年 1 889个测点中,有 176个测点与 1960 0年的测点同点位,故这[76个铡点的资料未进行归算).同样,根据 l97O— I975年、1975— 1980年的新的长期变化模型,把 I970.0年的 1785 个测点的地磁资料归算至 I980.0年(I970.0年的 18 89个测点中,有 105个测点与 1980.n 年的测点是同点位,故这 105个点未进行归算).关于中国地区地磁场长期变化模型的建. 立与分析,见文献【91. 维普资讯 5 期 安振昌等: 1 95O— l 980年中国地区主磁场模型的建立及分析 4.DGRF计算值我国的某些地区(如新疆的塔里木盆地、青藏高原等地)缺乏地磁资料,有些地区甚至是地磁空白区.我们则根据确定的国际地磁参考场(DGRF)模型,计算出 22个地点的磁场值,称作 DGRF 计算值.
为了改善边界效应,使我国的主磁场模型与我国周围地区的其它国家的地磁场模(来源：淘豆网[/p-9664261.html])型能较好地衔接起来,在我国边界外约 5。的范围内,计算了均匀分布的 40个地点的 DGRF 计算值. 归纳起来,我们获得的各个年代的三分量地磁资料总数目分别为:1950 0年 533个, 1960 0年 1 968个,1 970.0年 1 975个,1980 0年 1978个. 主磁场模型是表示正常磁场分布的数学表示式.关于磁异常的标准,没有绝对的标准,在建立主磁场模型时,只舍去明显的磁异常,但又不要损失太多的实测地磁资料.
若以 1970.0年 1 975个地磁测点为例,对于不同的磁异常标准,计算出舍去的磁异常点数目. 当磁异常标准定为 300nT、500aT、700nT 和 1000nT 时,则舍去的磁异常点数目依次 分别为 331、85、31和 l0个.根据我国地区地磁场的结构,舍去了同时满足以下条件的测点: AX l— lx‰_ 一 xDG_F-l≥ 500 aT, AYl— lY
— yDG_F-l≥ 500 aT, AZl— lZ _ 一 ZD。tP l≥ 500 nT. 经过(来源：淘豆网[/p-9664261.html])这种筛选,在建立各个年代中国地区主磁场模型时,我们使用的三分量地磁资料的总点数分别为 1950 0年 447个, 1960.0年 l861个,1970 0年 l8 90个,1 980.0年 1 901 个. 关于地磁资料的筛选,需要作以下的说明.
我们把 1970年的中国地磁测量资料(近 2000个测点),利用长期变化模型归算至 1 960年和 1980年, 然后再以 DGRF 1 960、 DGRF1970和 DGRF 1 980为标准,分别剔除相应年代的磁异常点.这种“先归算后剔除”的处理方式,导致各个年代的磁异常点数目不相同.如果采取“先剔除后归算”的处理方式,即先以 DGRF 1970为准,剔除 1970年测量资料中的异常点,将剩余的测点再用长期变化模型归算至 1 960年和 1980年,就不会出现各个年代磁异常点不相同的现象. 四、主磁场模型根据筛选后的地磁资料,计算出 60.0、1 970.0和 1980.0年中国地区的主磁场模型,分别记作 CHINAMF 19(来源：淘豆网[/p-9664261.html])50、CHINAMF 1960、CHINAMF 1 970和 CHINAMF 1 980,其中 CHINAMF 1 950是首次推算出来的,CHINAMF 1 960、CHINAMF 1 970和￣CHINAMF 1980是对以前相应年代的主磁场模型的修正. 表 l一表 4分别给出了 CHINAMF 1 950、 CHINAMF 1960、 CHINAMF 1 970 和&CHINAMF 1980的系数. 图 1一图 5给出了 1950.0年中国地区各个地磁要素的等值线图. 为节省篇幅,文章只给出 1 950.0年的等值线图(过去没有出版过该年代的正常磁场虱). 维普资讯
地 球 物 理 学 报 3}卷衰 1
l9s0.0年中国地区主磁场横型的系数 D
F 一0.21l083X 10‘ 0.529309X l0
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0.5(来源：淘豆网[/p-9664261.html])97680X 10 —0.0
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一 0. 0.(来源：淘豆网[/p-9664261.html])一● 一 0.150366X l0— 0.一i
一 0.58B086X 10 衰 2
1960.0年中国地区主磁场横型的系数口 』 H
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一 0.{2.4(来源：淘豆网[/p-9664261.html])42079X l0-.
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1950.0年磁偏角(D)等值线图维普资讯, 期 安振昌等:1950— 1 980年中国地区主磁场模型的建立及分析衰 3
1970.0年中国地区主磁场模型的系数』 日 F 一0.24129BX 10
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1080.0年中国地区主磁场模型的系数 D
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1950.0年磁倾角(j)等值线图维普资讯
地 球 物 理 学 报 3
1 95 0.0年水平强度(H)等值线圈图 4
19 50.0年垂直强度(z)等值线图,0
安振昌等:1950— 1 98o年申国地区主磁场模型的建立及分析图 j
1950.0年总强度(F)等值线圈五、分析和结论在建立 1950-- 1980年中国地区主磁场模型时,我们遇到一个突出问题是各个年代的地磁测点数目相差甚大(1970年有近 2000个,而 1960 r年和 1980年只有 100多个)以及地磁测点分布不均匀。在现有资料条件下,如何推算出更好的主磁场模型,尚需研究与解决.我们采取的办法是把某一年(如 1970.0年)的地磁铡量资料,归算到另一年(如 1980.O 年),以弥补测点太少和分布不均匀的觖点.根据归算的地磁资料和其它的地磁资料,建立相应年代的主磁场模型,其精度与长期变化模型的精度密切相关.
为了推算出高质量的长期变化模型,还采取了两个措施:1.不仅使用了地磁台站年均值,而且也选用了地磁复测点资料;2.每 5年(而不是每 1O年)建立一个长期变化模型.在 5年间隔里,可以认为地磁年变化为线性变化.我们认为这样的长期变化模型是令人满意的. 在推算主磁场模型的过程中,我们尽可能地收集了我国周围的国外地磁台站资料,并在我国地磁空白区和我国边界外侧,增补少量的、分布均匀的 DGRF 计算值. 它们的作用相当于一个边界条件,其目的是为了改善主磁场模型的边界效应.
我们希望推算出的主磁场模型,在我国境内能较好地表示我国地磁场的分布,在我国边界外侧,能尽量地与 IGRF 表示的地磁场分布一致。 l95O一 1980年中国地区的主磁场模型,对我国地区地磁场分布的拟合效果是令人满意的.表 5给出了各个年代地磁要素的均方根偏差 RMS值. 维普资讯地 球 物 理 学 报 f Ⅳ RM S — q-1 /∑(△F,) /(Ⅳ一1), ' l= t 式中△Fi— F
一 F#§ ,N为测点总数. 衰 s 各个年代地磁要素的 RMs值年 代 ,
士 187.I .2
164.0 注:角度以( )为单位,强度以 nT 为单位我们曾把重新计算出来的主磁场模型 CHINAMF I 980与 DGRF 1980进行了比较, 结果表明:除在我国新疆的北部边境和黑龙江的北部边境,两种模型相差较大外(如总强度的差值可达 400nT),而在其它的边界地区,两种模型吻合较好(如总强度的差值为几十 nT).这说明推算出的中国地区主磁场模型的边界效应有了一定程度的改善.但在新疆和黑龙江北部边境地区,两种模型相差都较大.其原因是虽然补充了一些 IGRF值, 但是没有苏联和蒙古地区的实铡资料,如果补充上述实铡资料,我们相信主磁场模型的边界效应将会进一步改善.重新计算出来的各个年代的主磁场模型,可以作为研究中国地区磁异常的正常背景场. 用泰勒多项式建立局部地区主磁场模型时,都要事先选择一个展开原点.为了方便, 通常把模型的展开原点选在测区的中心,并把展开原点的经纬度取整数.
如果展开原点的位置发生变化,那么,主磁场模型的系数也相应变化. 但是,展开原点的移动,并不影响主磁场模型对地磁场拟台的效果. 在建立 1970.0中国地区主磁场模型时,我们曾有意均匀减少一些地磁测点,根据这些资料推算出主磁场模型,并与原来的主磁场模型进行了比较,结果表明主磁场模型的系数基本不变,说明主磁场模型的系数是稳定的.
由此也可以看出地磁场多项式模型只能表示出地磁场大范围的趋势变化,而不能表示那些局部因素控制的异常变化. 尽管我们使用了一些我国周围的国外地磁台站资料,但数量有限,且分布不均匀.另外,我国的三分量绝对地磁测量是在陆地上和少数的海岛上进行的.由于受到上述地磁资料的限制,我们计算出的 l950— 1980年中国地区的主磁场模型,对于中国大陆地区,其精度是高的,但对于中国海域,其精度就要差一些.这在使用主磁场模型过程中是需要注意的. 参 考 文 献 【1] Zmuda。A.J.(Editor).The World ic Su rvey,IAGA Bulletin,No. 28.[UGG Pub1.OEEice Paris, 1971. 【2] Ba rraclough.D.R..International ic re|erence field:the fourth generation,p^ ^ Eart￣ P
f1. , lfr.,48.3— 4。 l9B7. 维普资讯 5 期 安振昌等:1 950— 1 980年中国地区主磁场模型的建立及分析 593 【3] Alldredge,L.R..Rectangular harmonic analysis applied to the ic field.
.Geophys., 黼. 302t-- 3026. t981. [4 I
H aine*,G.V..Spherical cap harmonic analysi s,
.Gcophys.Rcs..90.2583-- 259t.19B,. 【5]
安报昌、徐元芳、夏国辉、壬月华,表示局部地区地磁场及其长期变化的数学方法,地球物理学报,25(增刊), 7tl一 7t7,1982. 【6] Barraclough,D.R.,IGRF Revision l987.IAGA NEW S,25.87— 92,1987- 【7] 安撮昌、棘元芳,1980年中国及其邻近地区地磁场长期变化速度和加速度,地球物理学报,26,增刊,737-- 749, l983. 【8] Institute of G eological Sciences.Annual M ean V alues oE ic Elem ents
1978. Ge0ma- gnetic Bulletin.10.London H er Maj￣sty’s Stationcry Office.1981. 【9] 棘元芳、安撮昌、王月华、马石庄,1950-- 1990年中国地区的长期变化,中国地球物理学会年刊,150, 地震出版社,1990. DERⅣ AT10N A ND ANALYSIS OF THE M AIN G EOM AG· NETIC FIELD M ODELS IN CHINA F0R 195 一1980 AN ZHEN-CHANG
XU YUAN FANG
W ANO Yu￡一HUA ctmdsuse oi Geophysfcs,Academia si c口,B ii} i 1￣01011 Abstraet In this paper,the main ic field models in Chinese
epochs 1950 0, I960 0,1970 0 and 1980.0 were derived,and the characteristics of main ic field poly- nomial model in local region were analysed. On the basis of the main ic field m o- dels,the ic maps for 1950.0 to 1980.0 were constructed . Key words
ic ￣ield,Main ic field model,Contour map,China. 维普资讯播放器加载中，请稍候...
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内容来自淘豆网转载请标明出处.首都圈地磁差值年变率δF异常与地震预测研究--《地震地磁观测与研究》1998年02期
首都圈地磁差值年变率δF异常与地震预测研究
【摘要】：通过对１９８８～１９９６年首都圈４０个测点的地磁差值年变率δＦ变化的全面分析研究，获得了近期两次唐山震区中强地震的地磁差值年变率δＦ异常，是以磁报震探索和震磁关系研究较好的近场前兆震例。地磁差值年变率δＦ方法４年来已用于首都圈１年尺度地震趋势判断。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：P318.21,P315.7【正文快照】：
首都圈地磁差值年变率δＦ异常与地震预测研究黄庆玲马森林马牧军（中国北京１０００３９国家地震局综合观测中心）摘要通过对１９８８～１９９６年首都圈４０个测点的地磁差值年变率δＦ变化的全面分析研究，获得了近期两次唐山震区中强地震的地磁差值年变率δＦ异常，是以
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【引证文献】
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房宗绯!中国北京100039,黄庆玲!中国北京100039,马森林!中国北京100039;[J];地震地磁观测与研究;2000年06期
黄庆玲,马森林,乔成斌,马牧军;[J];地震;1998年S1期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库
车兆宏,王志敏,马森林,巩曰沐;[J];地震;1994年S1期
黄庆玲,马森林,乔成斌,马牧军;[J];地震;1998年S1期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库
房宗绯!中国北京100039,黄庆玲!中国北京100039,马森林!中国北京100039;[J];地震地磁观测与研究;2000年06期
詹志佳,赵从利,张洪利,高金田,沈文志;[J];地震地磁观测与研究;1999年06期
房宗绯,黄庆玲,詹志佳,赵丛利,刘强;[J];地震地磁观测与研究;2002年04期
【相似文献】
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M.JR.M詹志佳;;[J];地震地磁观测与研究;1984年01期
马森林，黄庆玲;[J];山西地震;1995年01期
车兆宏,巩曰沐,刘善华,刘天海,孟国杰;[J];中国地震;1997年04期
黄庆玲,马森林,乔成斌,马牧军;[J];地震;1998年S1期
黄庆玲,马森林,马牧军;[J];地震地磁观测与研究;1998年02期
房宗绯!中国北京100039,黄庆玲!中国北京100039,马森林!中国北京100039;[J];地震地磁观测与研究;2000年06期
黄庆玲,马森林,乔成斌,杨凌;[J];华北地震科学;2000年01期
王建全;[J];山西地震;2000年04期
J.ZM.B董颂声;冯志生;;[J];世界地震译丛;2000年01期
房宗绯,黄庆玲,詹志佳,赵丛利,刘强;[J];地震地磁观测与研究;2002年04期
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