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青藏高原GRACE卫星重力长期变化

地球物理学报 2015年第10期58卷 3496-3506页

作者：刘杰方剑李红蕾崔荣花陈铭中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院大学北京100049

本文采用最新的GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)(RL05)数据,通过水文模型(Global Land Data Assimilation System,GLDAS与Climate Prediction Center,CPC)扣除土壤水及雪水的影响,利用Paulson提供的冰川模型结果扣除GIA(Glacial Isostatic Adjustment)的影响,采用尺度因子的方法减少数据处理过程中误差的影响,最终基于最小二乘计算方法得到2003—2013中国及周边地区长期性重力异常变化情况.结果发现青藏高原有较为明显的重力上升信号,我们认为该信号可能由印度板块俯冲欧亚板块导致青藏高原地壳增厚所引起.接着依据GPS观测结果和艾黎均衡假说构建了地壳形变模型并通过直立长方体模型予以正演模拟分析.以班公湖—怒江断裂带为界将青藏高原划分为南北两大区块,结果显示青藏高原重力异常大致以0.2μGal·a-1的速率在递增,小于GRACE得到的0.3±0.08μGal·a-1的增长速率(对应于地壳增厚速率约3mm·a-1),剩余未解释部分可能与湖水、冰川因素、冻土因素等有关.该结果对于认识青藏高原隆升动力学有一定参考意义.

关键词： GRACE 青藏高原重力异常长期变化

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地磁场长期变化速率的30年周期

地球物理学报 2006年第5期49卷 1329-1338页

作者：徐文耀 Henri-Claud Nataf 魏自刚杜爱民中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 Laboratoire de Geophysique Interneet Tectonophysique GrenobleFrance

地球主磁场B和它的长期变化^·B都起源于地球外核的磁流体发电机过程，但是，它们的空间结构和时间演化特征却有很大差异．本文采用全球平均的“无符号年变率”^-·X、^-·Y、^-·Z、^-·H和^-·F来表征长期变化场虫的总体强度，利用第... 详细信息

地球主磁场B和它的长期变化^·B都起源于地球外核的磁流体发电机过程，但是，它们的空间结构和时间演化特征却有很大差异．本文采用全球平均的“无符号年变率”^-·X、^-·Y、^-·Z、^-·H和^-·F来表征长期变化场虫的总体强度，利用第9代国际参考地磁场模型IGRF-9，研究^·B场的变化特征．结果表明，在1900～2000年的100年当中，^·B场经历了3幕变化，最大年变率分别发生在1910～1920、1940-1950、1970-1980年，显示出清晰的30年周期变化，而且，每一周期的上升段比其下降段短得多．研究结果还表明，非偶极场对^·B的贡献约为偶极场的2倍，因此，决定唐场周期特征的主要因素是非偶极场（特别是四极子场），而不是偶极子场．这一特点与主磁场^·B中偶极场占绝对优势的特点完全不同．

关键词：主磁场长期变化偶极磁场非偶极磁场无符号年变率

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行星尺度地磁异常的长期变化

地球物理学报 2001年第2期44卷 180-189页

作者：徐文耀中国科学院地质与地球物理研究所北京100101

为了综合反映地球表面行星尺度磁异常的展布面积、磁场极值以及磁场分布特征等多种因素及其与磁能的关系 ,本文用穿过各异常区的“无符号磁通量”为特征参数来表征磁异常区强度 .用第八代国际参考地磁场模型 (IGRF) ,分析了 1 90 0年到 ... 详细信息

为了综合反映地球表面行星尺度磁异常的展布面积、磁场极值以及磁场分布特征等多种因素及其与磁能的关系 ,本文用穿过各异常区的“无符号磁通量”为特征参数来表征磁异常区强度 .用第八代国际参考地磁场模型 (IGRF) ,分析了 1 90 0年到 2 0 0 0年全球最大的 5个磁异常区的长期变化 ,结果表明 ,在一百年中 ,南大西洋 (SAT)、大洋洲 (AUS)和非洲 (AF)3个异常区的磁通量均增加了 2 0 0MWb以上 ,欧亚异常 (EA)磁通量增加幅度稍小( 1 57MWb) ,上述 4个异常区磁通量增幅为 30 %— 60 % ,而北美异常 (NAM)的磁通量则减小了 50MWb .各异常区面积虽有变化 ,但最大变化仅为 1 0 %左右 .对磁异常区的西向漂移研究表明 ,地球表面和核幔界面的西漂明显存在差异 :地表磁场有持续而稳定的西向漂移 ,全球平均西漂速度为 0 .2°/a ;但核幔界面磁场的西向漂移速度要小得多 ,最大不超过 0 .1°/a .形成这种差异的原因可能是组成地磁场的不同球谐分量有不同的漂移速度 ;地表磁场的西漂主要决定于占优势的低阶分量 ,而核幔界面的西漂则受到高阶分量的重大影响 .本文指出 ,在把地表西漂值用作地核磁流体运动速度的典型值时必须十分谨慎 .

关键词：地球主磁场地磁异常长期变化行星尺度西向漂移核幔界面行星尺度

北京地区地磁场Sq强度的季节变化和长期变化

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地球物理学报 2018年第9期61卷 3552-3559页

作者：吴迎燕中国地震局地震预测研究所北京100036

本文利用北京地区的北京台(BJI)和北京十三陵台(BMT)的地磁场X、Y和Z分量时均值数据,研究了1960年至2013年期间该地区地磁场Sq强度的季节变化和长期变化.结果表明:(1)BJI台和BMT台的地磁场Sq不仅变幅相近,而且具有一致的地方时变化、季... 详细信息

本文利用北京地区的北京台(BJI)和北京十三陵台(BMT)的地磁场X、Y和Z分量时均值数据,研究了1960年至2013年期间该地区地磁场Sq强度的季节变化和长期变化.结果表明:(1)BJI台和BMT台的地磁场Sq不仅变幅相近,而且具有一致的地方时变化、季节变化、太阳活动周变化和长期变化.(2)BJI台和BMT台Sq强度的逐月变化,其中ASq(X)主要表现为春秋增强而冬夏减弱的季节变化.ASq(Y)呈现出夏季增强的半年变化.ASq(Z)变化较为复杂.虽然在5月和9月出现减小,但是总体来看,其变化曲线也具有夏季增强的半年变化特征.同时,Sq强度与太阳活动F107指数之间存在明显的正相关关系,具有一致的11年太阳活动周变化和长期变化,反映出了Sq与太阳活动之间的密切关系.(3)BJI台和BMT台Sq强度差值dASq表明,在大多数年份,两个台站的Sq强度之差一般不超过±2nT,同时没有明显的季节或年周期变化特征.在2000年和2001年太阳活动高年,dASq出现显著增强,最大可达12.3nT.反映出了北京地区Sq场强度梯度的剧烈扰动与太阳活动之间的密切关系,意味着在太阳活动高年,Sq电离层发电机电流的局部结构可能发生了明显的改变.

关键词： Sq强度太阳活动长期变化

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地磁场长期变化特征及机理分析

地球物理学报 2007年第6期50卷 1649-1657页

作者：郭凤霞张义军言穆弘中国科学院寒区旱区环境与工程研究所兰州730000 中国气象科学研究院北京100081

将地磁场的总变化分为三部分：偶极场自身变化，非偶极场自身变化及非偶极场磁斑区通过对核幔边界（CMB）层环形电流的调制来影响偶极场的变化．本文利用国际地磁参考场模型（IGRF）1900～2000计算分析了地球不同深度地磁场分布及长期... 详细信息

将地磁场的总变化分为三部分：偶极场自身变化，非偶极场自身变化及非偶极场磁斑区通过对核幔边界（CMB）层环形电流的调制来影响偶极场的变化．本文利用国际地磁参考场模型（IGRF）1900～2000计算分析了地球不同深度地磁场分布及长期变化特征，且讨论了变化的可能机制．可以推论，地磁场西漂和倒转不仅是非偶极场引起，同时与偶极场有密切关系．

关键词：地磁场地磁极偶极矩等效电流长期变化

国际参考地磁场模型中高阶球谐项对地磁场长期变化的影响

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地球物理学报 2003年第4期46卷 476-481页

作者：徐文耀中国科学院地质与地球物理研究所北京100101

在国际参考地磁场 (IGRF)模型中 ,高阶球谐系数比低阶系数小得多 ,所以高阶项对主磁场的贡献常被忽略不计 .但是 ,高阶项对主磁场的长期变化却有重大影响 .本文根据第八代IGRF模型 ,分析了IGRF 194 5 ～195 5中高阶球谐系数的异常特征... 详细信息

在国际参考地磁场 (IGRF)模型中 ,高阶球谐系数比低阶系数小得多 ,所以高阶项对主磁场的贡献常被忽略不计 .但是 ,高阶项对主磁场的长期变化却有重大影响 .本文根据第八代IGRF模型 ,分析了IGRF 194 5 ～195 5中高阶球谐系数的异常特征对长期变化的影响 ,然后用修正IGRF模型估计并改正了这些影响 .IGRF高阶项随深度增加而迅速增大 ,所以高阶系数的误差对深部磁场位形和磁场能量的计算有不可忽视的影响 ,对核幔界面流动状态的推断和地核半径的地磁估计有更为重大的影响 .

关键词：国际参考地磁场模型高阶球谐项地球主磁场地磁场长期变化 IGRF 磁场位形磁场能量

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主磁场长期变化十年至百年尺度的周期

地球物理学报 2010年第4期53卷 904-911页

作者：白春华徐文耀中国科学院地质与地球物理研究所北京空间环境国家野外观测研究站北京100029 中国科学院研究生院北京100049

本文运用小波变换技术,通过分析历史地磁场模型gufml（时间跨度从1590～1990年）,考察主磁场长期变化场（B场）的周期性.结果表明,B场总磁极强度存在三个主要的周期分量：稳定的30年周期,在偶极子场的赤道分量g1/1和非偶极子场中较常见... 详细信息

本文运用小波变换技术,通过分析历史地磁场模型gufml（时间跨度从1590～1990年）,考察主磁场长期变化场（B场）的周期性.结果表明,B场总磁极强度存在三个主要的周期分量：稳定的30年周期,在偶极子场的赤道分量g1/1和非偶极子场中较常见;频散的准50年周期,主要是由轴向偶极子分量g0/1贡献的,此外,四极子场也有贡献;世纪尺度的110年周期,其强度会发生变化,主要来源于偶极子场的赤道分量以及八极子场.

关键词：主磁场长期变化小波分析周期性

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江南区域性极端降水长期变化及其可能原因

长江流域资源与环境 2020年第8期29卷 1757-1767页

作者：陈晓红张新主章新平龙浠玉湖南师范大学资源与环境科学学院湖南长沙410081 湖南师范大学地理空间大数据挖掘与应用湖南省重点实验室湖南长沙410081

基于1961~2018年中国地面降水日值0.5°×0.5°格点数据集(V2.0)、NCEP/NCAR再分析数据及中国气象局上海台风研究所(CMA-STI)提供的热带气旋(TC)最佳路径资料,通过百分位阈值法确定江南区域性极端降水事件并根据天气系统对其进行综合分... 详细信息

基于1961~2018年中国地面降水日值0.5°×0.5°格点数据集(V2.0)、NCEP/NCAR再分析数据及中国气象局上海台风研究所(CMA-STI)提供的热带气旋(TC)最佳路径资料,通过百分位阈值法确定江南区域性极端降水事件并根据天气系统对其进行综合分析而归类,结合线性趋势分析、M-K突变检验等方法,分析江南地区不同类型极端降水的长期变化及其可能原因。结果表明:(1)江南地区在1961~2018年间共有790次区域性极端降水事件,包含436次锋面型极端降水事件、135次气旋型极端降水事件和219次其他类型极端降水事件。(2)除其他类型极端降水事件的降水天数、降水量呈下降趋势之外,锋面型和气旋型极端降水事件都呈上升趋势,并且其降水天数、降水量显著上升。所有类型的极端降水强度都呈上升趋势。区域性极端降水天数、极端降水量的增长趋势开始时间晚于锋面型,但其极端降水天数与锋面型同在90年代左右发生突变,极端降水量与气旋型同在80年代左右发生突变。(3)区域性极端降水事件的变化可能是由锋面型、气旋型极端降水事件的变化而导致,而局地经向环流、出现在江南地区的热带气旋数量分别是锋面型与气旋型极端降水事件长期变化的可能原因。

关键词：区域性极端降水锋面型极端降水气旋型极端降水长期变化原因

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主磁场梯度的空间分布和长期变化特征

地球物理学报 2012年第8期55卷 2651-2659页

作者：高国明康国发白春华王天媛云南大学地球物理系昆明650091

根据GUFM1和IGRF11模型,计算1590—2010年主磁场总强度F、水平分量H和磁倾角I三个要素的水平梯度和垂直梯度,分析了它们的空间分布和长期变化特点.结果表明:F和H的垂直梯度与其磁场的空间分布类似,水平方向的梯度以及磁倾角I在3个方向... 详细信息

根据GUFM1和IGRF11模型,计算1590—2010年主磁场总强度F、水平分量H和磁倾角I三个要素的水平梯度和垂直梯度,分析了它们的空间分布和长期变化特点.结果表明:F和H的垂直梯度与其磁场的空间分布类似,水平方向的梯度以及磁倾角I在3个方向的梯度都与其磁场分布有明显差异.H的3个方向的梯度分布清楚地指示出南磁极的位置.梯度的长期变化表明,北半球磁场梯度漂移缓慢,南半球磁场梯度变化较快.磁倾角的垂直梯度显示,中太平洋负异常周围的正异常在围绕该负异常旋转.近赤道的梯度异常带在60°W附近的转折是由印度洋异常向非洲方向移动所致.

关键词：主磁场水平梯度垂直梯度空间分布长期变化