基于IGRF-13模型的地球主磁场全球长期变化分析研究
周楚悦
方涵先
段叠
肖超
任干明
黄宏韬
林扬
国防科技大学,长沙 410073
摘要：地磁场是保护地球的天然屏障,维持着地球环境的稳定,作为重要战略资源在各领域应用广泛,但最近的研究表明近年来地磁场变化加剧.本文利用第 13代国际地磁参考场模型(IGRF-13)对 1900-2020年以来的主磁场长期变化规律进行研究,并进一步分析了南大西洋地磁异常区的演化特征.研究结果表明,近 120年来,主磁场强度在东半球大致呈现增加趋势,而在西半球的变化较为多样化.在此时间段内,地球偶极矩不断减小,非偶极磁矩不断增强,代表偶极场(非偶极子场)对总场的贡献在减小(增加).1900年以来,地磁场的平均西漂速度为 0.2°/a,全球磁异常区的运动以西向漂移为主,并伴随轻度的南北向漂移.在水平方向上,主磁场梯度异常焦点在北半球变化缓慢,而在南半球呈现速度较快的西向漂移,同时伴有轻微的南北向漂移.自 1930年左右非洲异常区形成以来,纬向梯度的非洲和南大西洋零等值线发生较快的南移和西漂.所有成分共同影响的磁极相对偶极场主导的地磁极变化较快,且其移动方向和速度在南北半球存在差异:在北半球,磁极已从西半球跨越至东半球,而在南半球,磁极则向低纬度地区移动.南大西洋地磁异常区作为地球主磁场中强度最弱的区域,其西侧的主极小值与 2007年在东侧新出现的次极小值相比,在同时期表现出 103 nT量级的显著低值.尽管南大西洋地磁异常区的磁场强度总体呈现衰减趋势,主极小值和次极小值之间的差距也在逐年缩小.此外,主极小值中心在这120年来整体表现为西南向漂移趋势,而次极小值中心自2007年来向东漂移,并伴随轻微的南北向漂移.
关键词：地磁场主磁场长期变化IGRF-13模型南大西洋地磁异常区
分类号：P318(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)
论文发表日期：2025-05-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 278-291 )
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