基于協方差矩陣的地磁場急變特征提取研究

作者：馮彥,姜云杉,顧嘉琳,徐凡,姜乙,劉爽

摘要：對43個中國地區的地磁臺站數據進行歸一化處理后,選取了10個質量較好的臺站數據,通過計算其基于月均值的年變化以進行長期變化(SV)及地磁場急變(jerk)的研究,基于協方差矩陣分析了北向、東向及垂直特征方向的變化,發現在垂直方向受到較為明顯的磁層環電流影響。為了獲取干凈的數據,我們計算了臺站數據與全球模型—CHAOS-6預測值的殘差的協方差矩陣,提取并移除了源于磁層環電流的干擾部分(對應于最大特征值/特征向量)的影響,7個歐洲地區的臺站數據被選用進行比較及驗證。結果顯示協方差矩陣方法可較好地模擬Dst指數,并能反映較為可靠的SV情況。2014年國內北向分量dX/dt以及2003.5年東向分量dY/dt的jerk特征與歐洲臺站垂直分量dZ/dt的變化高度一致,相比較CHAOS-6,協方差矩陣方法可以顯示更多的SV細節。

發文機構：南京信息工程大學數學與統計學院 中國科學院空間天氣學國家重點實驗室 南京信息工程大學雷丁學院

關鍵詞：地磁場長期變化協方差矩陣地磁急變CHAOS-6Geomagnetic fieldsecular variationcovariance matrixjerkCHAOS-6

分類號： O212.1[理學—概率論與數理統計][理學—數學]