Luận án Nghiên cứu dòng điện xích đạo (EEJ) từ số liệu vệ tinh CHAMP và từ số liệu mặt đất ở khu vực Việt Nam và các vùng lân cận

MỤC LỤC

Trang

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG iv

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v

MỞ ĐẦU 1

1. Tính cấp thiết của luận án 2

2. Mục tiêu của luận án 2

3. Nhiệm vụ của luận án 2

4. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 2

5. Những luận điểm bảo vệ 3

6. Những điểm mới của luận án 3

7. Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu 3

8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 4

9. Cấu trúc của luận án 4

10. Kết quả liên quan đến luận án đã được công bố 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU DÒNG ĐIỆN XÍCH ĐẠO,

TỪ TRƯỜNG BÌNH THƯỜNG VÀ SỐ LIỆU NGHIÊN CỨU 6

1.1 Một số kết quả nghiên cứu về EEJ ở trong và ngoài nước 7

1.1.1 Một số kết quả nghiên cứu EEJ trên thế giới 8

1.1.2 Một số kết quả nghiên cứu EEJ tại Việt Nam 16

1.1.3 Một số mô hình biểu diễn EEJ 19

1.2 Về nghiên cứu TTBT cho khu vực Việt Nam và lân cận 20

1.2.1 Một số mô hình TTBT cho khu vực Việt Nam và lân cận 20

1.2.2 Sử dụng phương pháp SCHA để tính TTBT cho một khu vực 23

1.3 Số liệu phục vụ nghiên cứu 26

1.3.1 Quan sát trường từ bằng các vệ tinh 26

1.3.2 Vệ tinh CHAMP 29

1.3.2.1 Mục đích và nhiệm vụ của vệ tinh CHAMP 29

1.3.2.2 Các thông số chính của vệ tinh CHAMP 30ii

1.3.2.3 Từ kế đo ba thành phần trường từ 31

1.3.2.4 Từ kế đo trường từ tổng 32

1.3.3 Số liệu trường từ trên vệ tinh CHAMP 33

1.3.4 Số liệu trường từ tại các đài địa từ 37

Kết luận chương 1 39

CHƯƠNG 2: SỰ HÌNH THÀNH DÒNG ĐIỆN XÍCH ĐẠO VÀ PHƯƠNG

PHÁP PHÂN TÍCH ĐIỀU HÒA CHỎM CẦU 41

2.1 Độ dẫn tầng điện ly và sự hình thành dòng điện xích đạo 41

2.1.1 Độ dẫn tầng điện ly vùng vĩ độ thấp và trung bình 41

2.1.2 Sự hình thành dòng điện xích đạo 45

2.2 Mô hình thực nghiệm về dòng điện xích đạo 48

2.2.1 Mô hình EEJ của Fambitakoye 48

2.2.2 Mô hình 3EM 51

2.2.2.1 Hàm biến thiên theo vĩ độ của EEJ - hàm j(x) 52

2.2.2.2 Hàm biến thiên theo thời gian của EEJ - hàm G(t) 54

2.2.2.3 Biến thiên theo kinh độ của EEJ 56

2.2.2.4 Hàm biến thiên theo kinh độ, vĩ độ và thời gian

của EEJ- hàm j(x,λ,t) 57

2.2.3 Tính các thành phần của trường từ do EEJ gây ra 57

2.3 Phương pháp phân tích điều hòa chỏm cầu – SCHA 59

2.3.1 Khai triển đa thức Legendre 61

2.3.2 Tính các thành phần của trường từ 63

2.3.3 Phương pháp nghịch đảo số liệu 65

Kết luận chương 2 66

CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XÍCH ĐẠO TỪ SỐ LIỆU VỆ TINH CHAMP

VÀ TỪ CÁC ĐÀI ĐỊA TỪ 67

3.1 Phương pháp tách trường từ do EEJ gây ra từ số liệu vệ tinh CHAMP 67

3.1.1 Lựa chọn số liệu vệ tinh CHAMP 68

3.1.2 Tách trường từ chính và lọc nhiễu 69

3.1.3 Tách phần trường từ do EEJ gây ra từ phần trường dư 72iii

3.2 Kết quả tính trường từ do EEJ gây ra tính từ số liệu CHAMP 82

3.2.1 Biên độ trường từ do EEJ gây ra 82

3.2.2 Mật độ dòng điện tại tâm của EEJ 86

3.2.3 Phân bố vị trí tâm của EEJ tại các kinh tuyến khác nhau 89

3.3 So sánh với mật độ dòng EEJ tính từ số liệu đài địa từ 90

3.3.1 Tính trường từ do EEJ gây ra từ số liệu đài địa từ 90

3.3.2 Mật độ dòng điện tại tâm của EEJ tính từ số liệu đài địa từ 94

3.3.3 So sánh mật độ dòng EEJ tính từ số liệu CHAMP và đài địa từ 95

3.4 Biến thiên theo mùa của EEJ 98

3.5 Biến thiên theo hoạt động Mặt Trời của EEJ 102

3.6 Mô hình hóa EEJ từ số liệu vệ tinh CHAMP 104

3.6.1 Mô hình hóa các thành phần trường từ do EEJ gây ra 104

3.6.2 So sánh kết quả tính mô hình và số liệu thu được từ CHAMP 109

Kết luận chương 3 111

CHƯƠNG 4: TRƯỜNG TỪ BÌNH THƯỜNG KHU VỰC VIỆT NAM

VÀ LÂN CẬN TỪ SỐ LIỆU VỆ TINH CHAMP 114

4.1 Kết quả tính TTBT cho khu vực Việt Nam và lân cận 115

4.1.1 Lựa chọn số liệu CHAMP và tiền xử lý 115

4.1.2 TTBT cho khu vực Việt Nam và lân cận 117

4.1.3 So sánh với trường từ chính tính từ mô hình IGRF 127

4.2 Đánh giá sai số xác định TTBT 127

4.3 Dị thường từ khu vực Việt Nam và lân cận 129

Kết luận chương 4 133

KẾT LUẬN 135

KIẾN NGHỊ 137

Tài liệu tham khảo 138