地磁模型可用來干什么

最近，“澳門科學(xué)一號”（以下簡稱“澳科一號”）衛(wèi)星科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)布了中國首個(gè)自主可控的實(shí)時(shí)四維地球磁場模型WM3（澳門世界地球磁場模型）1.0版。該模型利用“澳科一號”衛(wèi)星等高精度數(shù)據(jù)，具有廣泛科學(xué)與應(yīng)用價(jià)值，適用于地球深部、海洋、空間科學(xué)研究，以及導(dǎo)航、資源勘探、智能終端等領(lǐng)域。地球是一個(gè)非常復(fù)雜的耦合圈層系統(tǒng)。地球主磁場由位于地下2890公里至5150公里處的地球外核流體產(chǎn)生。地球固體內(nèi)核大約5000K（開爾文）的高溫，地球外核鐵鎳混合物導(dǎo)電流體產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱對流，保持地球外核處于液體狀態(tài)，通過非常復(fù)雜的非線性發(fā)電機(jī)效應(yīng)，產(chǎn)生并維持地球液態(tài)外核的電流，進(jìn)而產(chǎn)生隨時(shí)間變化的地球內(nèi)秉磁場。

科學(xué)家團(tuán)隊(duì)通過“澳科一號”磁場數(shù)據(jù)及其他地磁數(shù)據(jù)，利用人工智能物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)新算法，刻畫了地球外核發(fā)電機(jī)三維流場，揭示了地球液態(tài)外核流場結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)顯著的東西半球不對稱性，發(fā)現(xiàn)了大西洋下方液態(tài)外核中呈現(xiàn)由東向西的大尺度環(huán)流，顯示了地球液態(tài)外核中發(fā)電機(jī)三維流體運(yùn)動的核幔耦合特征。這一發(fā)現(xiàn)具有開創(chuàng)性，為地球液態(tài)外核流場的研究提供了新視角。

地球海洋由導(dǎo)電率較高的流體組成，地核發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的主磁場與大尺度海水運(yùn)動相互作用會產(chǎn)生感應(yīng)磁場，高精度“澳科一號”衛(wèi)星可以觀測到地球海洋潮汐運(yùn)動感應(yīng)磁場。由于海洋感應(yīng)磁信號對海洋幾何形態(tài)、海底結(jié)構(gòu)、海水電導(dǎo)率和海洋流場都很敏感，因此可用感應(yīng)磁場來研究海底地球物理和地質(zhì)結(jié)構(gòu)與大規(guī)模海洋運(yùn)動的性質(zhì)。

（摘自《人民日報(bào)》 12.9 富子梅/文）