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，保護地球免受有害太陽粒子輻射。
地球磁場強度的波動——由太陽風(fēng)結(jié)構(gòu)的日常變化和間歇性太陽風(fēng)暴引起——會影響地磁場模型的使用，而地磁場模型對于衛(wèi)星、飛機、輪船和汽車的導(dǎo)航至關(guān)重要。
磁場模型因數(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。過去的研究將模型差異歸因于空間天氣活動水平，但最近對六年來地球和衛(wèi)星磁場模型的分析發(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)的研究小組評估了Swarm任務(wù)的低地球軌道衛(wèi)星觀測結(jié)果與地球磁場模型(第十三代國際地磁參考場或 IGRF-13)之間的差異。他們重點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% 的時間。
在地球上方不同位置收集的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)對磁場波動很敏感，而地球磁場模型則使用觀測數(shù)據(jù)來估計地球內(nèi)部磁場，而不考慮太陽風(fēng)暴的影響。內(nèi)部磁場模型(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約 45 公里。
了解這些巨大的差異對于使用 IGRF-13 作為參考的衛(wèi)星操作以及對地球磁層、電離層和熱層的物理學(xué)研究非常重要。
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