地磁靜日變化

地磁靜日變化（geomagnetic daily quiet variation）符號為Sq，是以一個太陽日為週期依賴於地方太陽時的平靜變化。各地磁要素日變化的一般規律是白天變化大，夜間變化小。地磁赤道以北地區，偏角變化在早晨有一個極大值，午後有一個極小值，而垂直分量變化的顯著特點是中午有一個極小值；地磁赤道以南地區，情況則恰恰相反。 ^[1] 

它們的變化幅度在地磁緯度4-30°處最大。水平分量的變化在地磁緯度±30°以內有一箇中午極大值，在±30°以外有一箇中午極小值，變化幅度在赤道上最大。日變化幅度還隨季節而異，一般夏季大，冬季小；但變化的形態沒有顯著的差別。磁靜日變化是電離層中電流體系及其在地球內部感應電流二者所產生的，所以日變化的特徵主要由電離層中電流體系的分佈情況所決定。由地球內部感應電流所產生的日變磁場與地殼、地幔的電阻率有關：電阻率大，則感應電流小，磁場小；電阻率小，則感應電流大，磁場大。地球應力場的變化會引起地下電阻率的變化，從而影響日變磁場的正常變化。所以仔細分析地震地區日變磁場的變化形態，對地震預報可能提供一種參考數據。

地磁觀測中及時瞭解地磁場日變化的擾動情況，可以幫助人們及時判斷數據的可靠性，識別觀測中的異常。研究地磁靜日變化的預測方法在地磁觀測數據分析處理中具有應用意義。 ^[2] 

地磁日變化主要包含了地球外部空間電離層和磁層電流體系的變化信息，有靜日變化和擾日變化之分。通常情況下人們利用每月中的5天靜日變化的平均作為當月的Sq變化的估計。由於每月的靜擾日日期通常在下一個月的中旬產出，時效性較差，不能滿足日常地磁監測工作的需要。

何宇飛等曾經基於四分位法，利用研究日之前15天內的日變化數據預測當日的日變化數據，取得了較好的效果。但其研究的時間段是11年太陽活動週期中較平靜的時段，自2012年起，太陽活動趨於劇烈，15天之內連續遇到磁場擾動的情況不可避免，因此需要研究一種預測地磁靜日變化的新方法。

地磁靜日確定的一個重要依據是Kp指數的大小。研究表明，Vr指數與Kp指數有非常好的線性相關，而Vr指數計算簡單方便，因此我們考慮是否可以基於研究日之前某一時段的Vr指數挑選日變化相對平靜的日期，用於預測研究日的地磁日變化。

研究使用了新疆局烏魯木齊地磁台2008年的觀測數據，計算了其全年的Vr指數及其日總和，與Kp指數的日總和、每月的靜日日期等進行了綜合對比，發現每月最平靜的5個日期均在當月Kp日總和最小的10日內，但在當月Vr日總和最小的10日內的平均概率是82%。因此，我們選用研究日之前30天內的數據，根據此30天的階日總和挑選出10天相對平靜的日期及其日變化數據，按每分鐘將10個數據點進行分析，去掉離均差最大的4個點，取剩餘的6個點的平均值作為該分鐘地磁場日變化的預測值。我們將此預測值與IQR方法預測結果及傳統的5個靜日平均結果進行了系統的比較，探討了這種地磁靜日變化預測方法的可行性和應用前景。 ^[3]