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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[+aalt][+tdate][+y] ] [ -Ccm4file ] [ -DDstfile ] [ -Ef107file ] [ -Fflags ] [ -G ] [ -Sc|llow/high ] [ -V[level] ] [ -bbinary ] [ -fflags ] [ -hheaders ] [ -oflags ] [ -:[i|o] ] [ --PAR=value ]

可选选项

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 DstF10.7 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

-A[+aalt][+tdate][+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]

-Ccm4file

指定备用的 CM4 参数文件 [umdl.CM4]

-DDstfile

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

-Ef107file

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

-Fflags

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.

:不要同时使用 09 。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

指定坐标为地心坐标,默认为大地坐标

-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.

-Sclow/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]

-Sllow/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[level] (more …)

设置 verbose 等级 [w]

-bi[ncols][type][w][+l|b] (more …)

设置二进制输入数据的格式

-bo[ncols][type][w][+l|b] (more …)

设置二进制输出的数据格式

-h[i|o][n][+c][+d][+msegheader][+rremark][+ttitle] (more …)

跳过或生成指定数目的头段记录

-ocols[,…][,t[word]] (more …)

设置输出数据列(0表示第一列,t 表示文本列)

-:[i|o] (more …)

交换输入或输出中的第一和第二列

-^-

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 -

-++

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

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