✍️ 周茂 • 📅 2024-06-21

# mgd77magref

官方文档:

  mgd77magref

简介:

  计算 IGRF 或 CM4 地磁参考场模型值

mgd77magref 在特定的时间和位置计算 IGRF 或 CM4 地磁参考场模型值。

## 语法

gmt mgd77magref [ inputfile ] [ `-A`[+a alt][+t date][+y] ] [ `-C` cm4file ] [ `-D` Dstfile ] [ `-E` f107file ] [ `-F` flags ] [ `-G` ] [ `-S` c|l low/high ] [ `-V`[level] ] [ `-bi` binary ] [ `-bo` binary ] [ `-f` flags ] [ `-h` headers ] [ `-o` flags ] [ `-:`[i|o] ] [ --PAR=value ]

## 输入数据

inputfile

  输入文件，其中包含时间和空间信息，前两列必须为经纬度，正常情况下，第三列第四列必须 是海拔（km）和时间，但如果这两个参数对所有数据都是恒定的，则可以通过 `-A` 选项 指定，这时输入文件中就不包含对应的列。如果没有输入文件，则从标准输入中读取数据。

  关于 CM4 的说明：CM4 的核心场的有效期为 1960-2002.5，但电离层和磁层场是在 Dst 和 F10.7 系数文件之后计算的。GMT 最初将这些系数文件扩展到 2006 年，GMT 4.5.3 版本 后将这些系数扩展到 2009 年，但后面的部分可能不可靠。新的索引文件可以从下面网址下载

  - Dst 系数 ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/STP/GEOMAGNETIC_DATA/INDICES/DST/ ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/STP/GEOMAGNETIC_DATA/INDICES/EST_IST/ 上述网址已经停止更新，最新的数据可从下面的网址下载 http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dstae/index.html

  - F10.7 索引文件 http://umbra.nascom.nasa.gov/sdb/yohkoh/ys_dbase/indices_flux_raw/Penticton_Absolute/monthly/MONTHPLT.ABS 上述网址已经停止更新，最新的数据可以从下面网址下载 ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/STP/space-weather/solar-data/solar-features/solar-radio/noontime-flux/penticton/penticton_absolute/listings/listing_drao_noontime-flux-absolute_monthly.txt

## 可选选项

-A

-A[+a alt][+t date][+y]

  指定输入文件被解析的形式。+a 用来设置固定的海拔 alt (km)，[默认使用数据的 第三列作为海拔]，+t 用来设置固定时间 data，[默认使用数据的第四列作为时间]， +y 表示所有的时间都为小数年的形式 [默认为 dateTcolck 格式，见 TIME_EPOCH]

-C

-C cm4file

  指定备用的 CM4 参数文件 [umdl.CM4]

-D

-D Dstfile

  指定备用文件，其内容为 CM4 小时平均的 Dst 索引 [Dst_all.wdc]. 也可以指定单个索引，用于所有的数据

-E

-E f107file

  指定备用文件，其中包含 CM4 absolute F10.7 solar radio flux [F107_mon.plt]. 也可以指定单个索引用于所有的数据

-F

-F flags

  选择输出项，flags 包含一个或者多个字符：

  r means output all input columns before adding the items below

  t means list total field (nT).

  h means list horizontal field (nT).

  x means list X component (nT, positive north).

  y means list Y component (nT, positive east).

  z means list Z component (nT, positive down).

  d means list declination (deg, clockwise from north).

  i means list inclination (deg, positive down).

  追加数字可以表明磁场模型的贡献：

  0 means IGRF field (no combinations allowed)

  1 means CM4 Core field

  2 means CM4 Lithospheric field

  3 means CM4 Primary Magnetospheric field

  4 means CM4 Induced Magnetospheric field

  5 means CM4 Primary ionospheric field

  6 means CM4 Induced ionospheric field

  7 means CM4 Toroidal field

  9 means Core field from IGRF and other contributions from CM4.

  注 ：不要同时使用 0 和 9 。 将上述数字（1-7）并列可以得到组合效果，例如 -Ft/12 将计算 Core field 和 Lithosoheric 产生的总场。-Ft/934 为使用 IGRF 的 Core field 和 CM4 的 Primay 和 Induced Magetospheric field 相加的结果。输出数据的格式与字符出现的顺序 有关，默认为 -Frthxyzdi/1 ，也可以使用 -o 选项进一步筛选。

-G

-G

  指定坐标为地心坐标，默认为大地坐标

-L

-L

  计算外部源的 J field vector.

  r means output all input columns before adding the items below (all in Ampers/m).

  t means list magnitude field.

  x means list X component.

  y means list Y component.

  z means list Z or current function Psi.

  追加数字可以表明贡献：

  1 means Induced Magnetospheric field.

  2 means Primary ionospheric field.

  3 means Induced ionospheric field.

  4 means Poloidal field.

-S

-Sc low/high

  通过球谐系数的阶数来限制 core field（地核？）贡献的波长在给定的阶数范围内 [1/13]

-Sl low/high

  通过球谐系数的阶数来限制岩石圈贡献的波长在给定的阶数范围内 [14/65]

-V

-V[level]

  设置 verbose 等级 [w]。 (参数详细介绍)

-bi

-bi[ncols][type][w][+l|b]

  控制二进制文件的输入格式。 (参数详细介绍)

-bo

-bo[ncols][type][w][+l|b]

  控制二进制文件的输出格式。 (参数详细介绍)

-f

-f[i|o]colinfo

  显式指定当前输入或输出数据中每一列的数据类型。 (参数详细介绍)

-h

-h[i|o][n][+c][+d][+m segheader][+r remark][+t title]

  在读/写数据时跳过文件开头的若干个记录。 (参数详细介绍)

-o

-o cols[,...][,t[word]]

  对输出的数据进行列选择以及简单的代数运算。 (参数详细介绍)

-:

-:[i|o]

  交换输入或输出数据的前两列。 (参数详细介绍)

-^ 或 -

  显示简短的帮助信息，包括模块简介和基本语法信息（Windows下只能使用 -）

-+ 或 +

  显示帮助信息，包括模块简介、基本语法以及模块特有选项的说明

-? 或无参数

  显示完整的帮助信息，包括模块简介、基本语法以及所有选项的说明

--PAR=value

  临时修改GMT参数的值，可重复多次使用。参数列表见 配置参数

## 时间设置

如果输入文件为二进制，则绝对时间被保存为相对于选定的历元（某个时刻）的相对时间。但是由于 参考历元并没有保存在数据文件中，因此解码绝对时间可能会出现问题。这种情况下，MGD77 默认使 用 Unix 系统时间，因此，用户需要确保带时间的二进制数据使用相同的时间系统，见 TIME_SYSTEM

## 示例

在给定的点，十进制时间为 2000.0 时，计算除岩石圈和 toroidal field 外所有的贡献的 CM4 Total field，偏角和倾角

    echo -28 38 0 2000.0 | gmt mgd77magref -A+y -Ftdi/13456

与上例计算相同，但时间修改为 2001 年 5 月 1 日 12 点

    echo -28 38 0 2001-05-01T12:00:00 | gmt mgd77magref -Ftdi/13456

## 参考

CM4 见 https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2004.02421.x

IGRF 见 https://www.ngdc.noaa.gov/IAGA/vmod/igrf.html

## 相关模块

mgd77convert, mgd77header, mgd77list, mgd77manage, mgd77path, mgd77track, mgd77sniffer, mgd77track