地球不斷變化且不規(guī)則的磁場(chǎng)給極地導(dǎo)航帶來(lái)麻煩

地球液態(tài)熔融的外核主要由鐵和鎳組成，它產(chǎn)生從南北極延伸的電磁場(chǎng)，保護(hù)地球免受有害太陽(yáng)粒子輻射。

地球磁場(chǎng)強(qiáng)度的波動(dòng)——由太陽(yáng)風(fēng)結(jié)構(gòu)的日常變化和間歇性太陽(yáng)風(fēng)暴引起——會(huì)影響地磁場(chǎng)模型的使用，而地磁場(chǎng)模型對(duì)于衛(wèi)星、飛機(jī)、輪船和汽車的導(dǎo)航至關(guān)重要。

磁場(chǎng)模型因數(shù)據(jù)收集位置而異——要么在地球表面或附近，要么在低地球軌道衛(wèi)星上。過(guò)去的研究將模型差異歸因于空間天氣活動(dòng)水平，但最近對(duì)六年來(lái)地球和衛(wèi)星磁場(chǎng)模型的分析發(fā)現(xiàn)，模型差異也是由建模誤差而不是地球物理現(xiàn)象本身造成的。研究結(jié)果發(fā)表在《地球物理研究雜志：空間物理學(xué)》上。

密歇根大學(xué)的研究小組評(píng)估了Swarm任務(wù)的低地球軌道衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果與地球磁場(chǎng)模型(第十三代國(guó)際地磁參考場(chǎng)或 IGRF-13)之間的差異。他們重點(diǎn)研究了低到中等地磁條件下的差異，這涵蓋了 2014 年至 2020 年期間 98.1% 的時(shí)間。

在地球上方不同位置收集的衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)磁場(chǎng)波動(dòng)很敏感，而地球磁場(chǎng)模型則使用觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)地球內(nèi)部磁場(chǎng)，而不考慮太陽(yáng)風(fēng)暴的影響。內(nèi)部磁場(chǎng)模型(如 IGRF-13)用于追蹤地球磁極的變化，例如北極每年向北偏西北移動(dòng)約 45 公里。

了解這些巨大的差異對(duì)于使用 IGRF-13 作為參考的衛(wèi)星操作以及對(duì)地球磁層、電離層和熱層的物理學(xué)研究非常重要。

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