用于区域地磁场模型计算的三维Taylor多项式方法
详细信息
- 责任者：柳士俊^c中国气象局培训中心^d1964^f副教授 ; 周小刚 ; 孙涵^c国家卫星气象中心遥感应用试验基地 ; 安振昌^c中国科学院地质与地球物理研究所
- 刊名：地球物理学进展
- 出版年：2011
- 卷期：26^b4总108
- 关键词：地磁场20^a数学模型 ; 数据处理
- 页码：1165～1174
- 索书号：P260.6/208-1
- 图表：^c表1参33插图
- 分类号：1400
- 文摘期号：2012/08
摘要
地磁场具有复杂的时空分布特点。地磁场模型是研究地磁场空间分布与时间变化规律的主要手段，包括全球和局部地区两类模型。局部模型精度满足了反映小尺度磁异常的需要。Taylor多项式模型是用于区域地磁场模型计算的常用方法，但至目前为止所用的都是二维Taylor多项式方法。该文提出了既能表示出地磁场在地球表面的分布，又能表示出地磁场随高度变化的三维Taylor多项式完整展开方法，这个方法能描述地磁场三维结构的特点。该文指出， 相对于经典展开(局部三角阵展开)，更一般的Taylor多项式展开应该为完整展开(矩阵展开)方法，该文详细分析了两种方法的截断阶数的选取和边界效应问题，并利用1980年的中国地磁观测资料，计算了中国区域的磁场总强度F，磁偏角D，磁倾角I。结果表明:(1)三维Taylor多项式方法计算的中国区域地磁场要素与实际观测资料有较好的一致性，能反映地磁异常的分布细节;(2)三维Taylor多项式方法能较好地克服区域模型中的边界效应问题;(3)三维Taylor多项式方法与计算区域模型的其他三维方法相比，具有计算简单，精度基本一致的特点。在一些对实时性要求很高的应用领域，如高速弹道飞行器导航等，可以得到比较好的应用。