王铭浩

[摘要]地磁场的变化覆盖范围从秒量级到百万年量级之间，跨越了非常大的广度。其中短期的变化一般是由地球外层空间活动所引起的，而长期变化通常是由地球内部的活动所引起的。本文对地磁场的长期变化特征进行了简单的分析，这对研究人员了解地磁场与地球内部物理过程具有一定的意义。

[关键词]地磁场 长期变化特征 IGRF

[中图分类号] P318 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-144-1

1地磁场长期变化特征计算方案

本文通过IGRF（国际地磁参考模型）对地磁场分布及长期变化特征进行描述。地磁场长期变化涉及到大量的参数，其中主要包括磁偶极矩、磁极位置、磁场能量的变化情况以及西向漂移等参数[1]。本文选择磁场能量变化、磁偶极矩和西向漂移三个参数进行计算。主磁场能量的表达式为：

2方法与结果分析

2.1分析方法

本文利用小波变换的方法对地磁场的长期变化特征进行分析，相对于传统的Fourier变换方法来说，小波变换可以对地磁场局部时频特征进行分析，因此更加适合对地磁场长期变化过程中的时变信号进行检测和分析。这里选择Morlet小波变换，时间序列f（t）的小波变换可以进行如下定义：

公式（4）中的ψ表示ψ的共轭复数，a表示伸缩因子，b表示平移因子，Wf（a，b）表示小波变换系数，通过该公式对国际地球自转服务机构所公布的1623.5～2005年期间的年均日长值序列进行一维小波变换，可以得到小波变换系数的实部、幅值以及相位等信息。

2.2地磁长期变化

根据公式（4）对各个参数进行小波变换，由于在小波变换的过程中，资料序列段的数据所得到的结果存在端部效应，导致该位置的结果精度下降。……