基于协方差矩阵的地磁场急变特征提取研究

作者：冯彦,姜云杉,顾嘉琳,徐凡,姜乙,刘爽

摘要：对43个中国地区的地磁台站数据进行归一化处理后,选取了10个质量较好的台站数据,通过计算其基于月均值的年变化以进行长期变化(SV)及地磁场急变(jerk)的研究,基于协方差矩阵分析了北向、东向及垂直特征方向的变化,发现在垂直方向受到较为明显的磁层环电流影响。为了获取干净的数据,我们计算了台站数据与全球模型—CHAOS-6预测值的残差的协方差矩阵,提取并移除了源于磁层环电流的干扰部分(对应于最大特征值/特征向量)的影响,7个欧洲地区的台站数据被选用进行比较及验证。结果显示协方差矩阵方法可较好地模拟Dst指数,并能反映较为可靠的SV情况。2014年国内北向分量dX/dt以及2003.5年东向分量dY/dt的jerk特征与欧洲台站垂直分量dZ/dt的变化高度一致,相比较CHAOS-6,协方差矩阵方法可以显示更多的SV细节。

发文机构：南京信息工程大学数学与统计学院 中国科学院空间天气学国家重点实验室 南京信息工程大学雷丁学院

关键词：地磁场长期变化协方差矩阵地磁急变CHAOS-6Geomagnetic fieldsecular variationcovariance matrixjerkCHAOS-6

分类号： O212.1[理学—概率论与数理统计][理学—数学]