卫星磁测与航空磁测的衔接

2.5　卫星磁测与航空磁测的衔接

CHAMP卫星在400km高空测得的岩石圈磁场，其特征是显示几百到几千公里的巨大异常，幅度在25nT到＋25nT之间。由于卫星飞行高度很高，卫星磁异常图突出大而深的地质构造，这些巨大的异常是岩石圈中岩石磁性的垂向或横向变化产生的，变化范围几个A/m。世界数字化磁异常图（WDMAM）是根据贴近地面的航空磁测数据编绘的，反映上地壳岩石的磁性变化，异常范围小，幅度变化大，在WAMAM图上看不到低缓的长波长异常。而在卫星磁异常图中，WAMAM反映的地壳磁场细节完全消失。因此卫星磁异常图与WAMAM可完美地互相补充。

图2-16　地壳磁场模型MF7在地表的垂直分量［27］

高斯根据当时地磁场的观测数据算出四阶次的内源球谐系数，共24个。

MAGSAT发射后，由美国宇航局哥达德空间飞行中心（NASA/GSFC）的Langel等根据MAGSAT数据作了阶次较高的球谐分析，取n＝m＝23，绘出了R_nn曲线，发现在n＝14处曲线有一个拐点^［30］。

由于MAGSAT的磁测精度不是很高，飞行时间又短，异常图的分辨率大约只有1000km，球谐展开阶次相当于n＝15（？）～40。

在沉寂了20年之后，丹麦于1999年2月发射了奥斯特（Orsted）卫星，接着丹麦与阿根廷、美国合作又发射了SACC（又称为Orsted2）卫星（2000年11月）。

岩石圈磁场是由于地壳岩石和上地幔顶部岩石磁化强度在水平方向和垂直方向上的变化产生的。测量并解释岩石圈磁场是地质学研究和地球物理勘探工作中广泛应用并且很有成效的方法技术。发射卫星进行卫星磁测是经济而快速的磁测方法。贴近地表的航空磁测，分辨率很高，但这些磁测是在不同时间、用不同方法完成的，覆盖一个国家或一个洲的测区分布图，就像一袭“百衲衣”。因此，很难编制出大面积的、统一的、高质量的磁异常图，尤其在广阔的海域，特别是在南半球海域仍是空白区。据估计，高精度航空磁测，可以获得最长波长为200km的异常场，对应的球谐展开阶次为200。航空磁测为我们提供关于上地壳岩石磁性分布状况的信息。迄今为止，卫星磁测为我们提供了关于下地壳、上地幔顶部岩石磁性分布状况的信息。然而，目前卫星磁测不足以反映从上到下的整个地壳，2010年公布的最新岩石圈磁场模型MF7，球谐展开阶次为n＝16～133（表22）。在133到200之间，有一个波段的“空白”，大体上对应于中地壳。如果在广大的地区，系统地进行高空航空磁测，也许可以测到包含比200km更长波长成分的磁场。在卫星磁测方面，由于CHAMP飞行高度逐渐降低，最后获得的数据，构建阶次133的岩石圈磁场模型，以后可能还会有分辨率更高的模型问世。更现实的是，欧洲航天局计划于2013发射的SWARM卫星群，可望填补上述“空白”。预计由SWARM测得的数据，可以建立球谐展开最高阶次高于130的模型，向填补“空白”，向航空磁测与卫星磁测的衔接更进一步。

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