“张衡一号”卫星全球地磁场模型发布将填补我国在这一领域的空白

时间：2021-02-19 17:49:52来源：前瞻网

近日，首个基于我国卫星观测数据和模型构建技术建立的全球地磁场模型——CGGM 2020.0，在“张衡一号”卫星科学应用中心发布。

据悉，此前，科学家们利用中国地震-电磁卫星(CSES)任务的磁场数据，建立了全球地磁场模型，称为CSES全球地磁场模型(CGGM)。该模型描述了2018年3月至2019年9月期间地球主磁场及其线性时间演化。

由于CSES任务最初不是为主场建模而设计的，科学家们仔细评估了CSES轨道和数据为这一目的提供有关数据的能力。确定了许多问题，并找到了适当的建模方法来缓解这些问题。

随后在国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项资助下，相关研发团队基于“张衡一号”卫星磁场数据，综合考虑地球主磁场及其长期变化和外源场，利用球谐分析方法研发了CGGM 2020.0模型。该模型将填补我国在全球地球物理场地磁信息建模领域的空白。

据悉，模型主磁场最大截止阶数为15阶，前8阶同时考虑时间变化；外源场包括磁尾电流以及内磁层环电流贡献，最大截止阶数为2阶；空间分辨率约3000km。本次CGGM 2020.0模型公布了磁偏角、磁倾角、磁场总量、北向分量、东向分量和垂直分量6个参考地磁场参量，同时发布了模型系数和计算器。

目前，CSES-IGRF 2020.0模型已符合IGRF建模精度要求，并入选国际地磁与高空物理联合会发布的新一代全球地磁场参考模型IGRF-13，未来会将卫星数据加入其中。IGRF-13由来自美国、英国、法国、丹麦、德国、俄罗斯、中国等国家的12个入选模型计算得到。

这个CGGM候选模型是由中国领导的团队首次提出的，也是唯一一个完全独立于其他候选模型的数据集的候选模型。通过与最终的(现已发布的)IGRF-13 2020模型和所有其他候选模型进行比较，成功地验证了这个候选模型。

尽管目前存在局限性，CSES磁数据已经可以用于生成有用的IGRF 2020和2020-2025年长期变化候选模型，从而为官方的IGRF-13 2020和未来2020-2025年的长期变化预测模型做出贡献。这些非常令人鼓舞的结果表明，为改进CSES磁数据质量所作的额外努力，可以使这些数据对长期监测主磁场和可能的其他磁场源非常有用，这是对欧航局ESA“Swarm任务”等任务提供的数据的补充。