Моделирование вековых геомагнитных вариаций. Принципы и реализация

Категория: 13-2
А.В. Хохлов

 

УДК 550.384.3, 519.246.3, 519.258

 

 

А.В. Хохлов

 

Международный институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН, Геофизический центр РАН, г. Москва, Россия

 

Приведены современные взгляды на математическую модель вековых вариаций Главного магнитного поля Земли и изложен алгоритм ее реализации. Программный код разработан автором и свободно доступен в сети Интернет. В рамках построенной модели можно исследовать появление эффектов, традиционно относимых к нестационарным, например, экс­курсов магнитного поля. Помимо этого, модель представляется удобной для количественной оценки явлений занижения магнитного склонения в осадках, а также для уточнения стати­стических свойств традиционных параметров, используемых в геомагнетизме.

 

Ключевые слова: Главное магнитное поле Земли, палеомагнетизм, вековые вариации, гауссовские случайные процессы, статистика точек на сфере.

 

 

Литература 

Abramovitz Μ., Stegun I. Handbook of mathematical functions with formulas, graphs, and mathematical tables. New York, 1964. 1048 p.

Bouligand C., Hulot G. Statistical palaeomagnetic field modelling ans symmetry considerations // J. Int. Geoph. 2005. V. 161. P.591–602. doi:10.1111/j.l365-246X.2005.02612.

Bouligand С., Hulot G., Khokhlov Α., Glatzmaier G.A. Statistical palaeomagnetic field modelling and dynamo numerical simulation // J. Int. Geoph. 2005. V. 161. P.603–626. doi: 10.1111/j.1365-246X.2005.02613.

Constable C., Johnson C., Anisotropic paleosecular variation models: implications for geomagnetic field observables // Earth Planet. Sci. Lett. 1999. V. 115. P.35–51.

Constable C.G., Parker R.L. Statistics of the geomagnetic secular variation for the past 5 Myr // J. Geophys. Res. 1988. V. 93. P.11569–11581.

Eckhardt D.H. Correlations between global features of terrestrial fields // Math. Geol. 1984. V. 16. P.155–171.

Hongre L., Hulot G., Khokhlov A. An analysis of the geomagnetic field over the past 2000 years // Phys. Earth Planet. Int. 1998. V. 106. P.311–315.

Hulot G., Le Mouël J-L. A statistical approach to the Earth's main magnetic field // Phys. Earth Planet. Int. 1994. V. 82. P.167–183.

Johnson C., Constable C. The time-averaged field as recorded by lava flows over the past 5 Myr // Geophys. J. Int. 1995. V. 122. P.489–519.

Johnson C., Constable C. Paleosecular variation recorded by lava flows over the last 5 Myr // Phil. Trans. R. Soc. Lond. 1996. V. 354. P.89–141.

Johnson C., Constable C. The Time-Averaged Geomagnetic Field: Global and Regional Biases for 0-5 Ma // Geophys. J. Int. 1997. V. 131. P.643–666.

Magnetics Information Consortium (MagIC) Promoting information technology-infrastructures for the international paleomagnetic, geomagnetic and rock magnetic community //http://earthref. org/cgi-bin/magic-sO-main.cgi

Mauersberger D. Das Mitel der Energiediche des Geomagnetischen Hauptfeldes an der Erdoberflache und seine Sakulare Anderung // Gerlands Beitr. Geophys. 1956. V. 65. P.207–215.

Merrill R., McElhinny M., McFadden P. The magnetic field of the Earth. London: Academic Press, 1996. 532 p.

Press C., Teukolsky S., Vetterling W., Flannery B. Numerical Recipes in C. Second ed. Cambridge, 1996. See also www.ulib.org/webRoot/Books/Numerical_Recipes/bookc.html.

Press C., Teukolsky S., Vetterling W., Flannery B. Numerical Recipes in C. Second ed. Cambridge, 2004. 1004 p.

Quidelleur X., Courtillot V. On low-degree spherical harmonic models of paleosecular variation // Phys. Earth Planet. Int. 1996. V. 95. P.55–77.

Swanson-Hysell N.L., Maloof A.C, Weiss B.P., Evans D.A. No asymmetry in geomagnetic reversals recorded by 1.1-billion-year-old Keweenawan basalts // Nature Geosci. 2009. V. 2. P.713–717.

Tauxe L., Kent D.V. A simplified statistical model for the geomagnetic field and the detection of shallow bias in paleomagnetic inclinations: was the ancient magnetic field dipolar? // Timescales of the Paleomagnetic held: Amer. Geophys. Un. Monongr / Eds. J.E.Т. Channell, D.V. Kent, W. Lowrie, J. Meert. 2004. V. 145. P.101–115.

 

Сведения об авторе 

ХОХЛОВ Андрей Владимирович – доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, Международный институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН. 117997, Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/3. Тел.: +7 (495) 333-45-56. E-mail: fbmotion@gmail.ru