1. 研究目的与意义及国内外研究现状

本文以igrf12模型为参考，计算1900-2015年的全球地磁场f及x、y、z的要素功率谱变化，并展示了其变化趋势，基于结果进一步探究其规律。

地磁场对人类的生产、生活都有重要意义。例如探矿、航海利用地磁场对指南针的作用来定向。人们还可以根据地磁场在地面上分布的特征寻找矿藏。地磁场的变化能影响无线电波的传播。准确的地磁场模型是认识地磁场的起源和长期的变化特征最基本的数据，也是地磁学中热点问题。

国内外研究现状

关于地磁场三分量功率谱的研究也一直是人类研究地磁场得重要组成部分。康国发 根据第8代国际地磁参考场模型, 计算分析了1900- 2000 年地球主磁场及长期变化的空间功率，发现主磁场的空间功率谱得出的等效磁源深度随时间变化；王月华与谭东海发现从1945年开始地磁场的能量密度连续衰减,只有要素y的功率谱在1945-1955年显示出上升趋势, 然后又开始下降；罗玉芬 黎晓之 陆镜辉对广州地磁台地磁场长期变化的分析研究。在国外类似研究中也有相关成果， currie对地磁场功率谱从40天到5.5年为时间尺度进行了深度的研究。campbell分析了光谱的地磁变化有时间从5分钟到4个小时为时间尺度。

2. 研究的基本内容

本课题的主要内容：

(1)空间功率谱wn、wx(n)、wy、wz计算公式。

(2)通过matlab编程，绘制1900-2015年地磁场总强度f及要素x、y、z的功率谱变化。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

（1） 地球表面上地磁场球谐模式的每一阶谐波n 的空间功率谱w(n)可以表达为式中是球谐系数.

（2）基于igrf12模型，通过matlab编程绘制出1900—2015年地磁场总强度及x、y、z分量变化趋势图。

4. 参考文献

[1]r.g.currie.the geomagneticspectrum-40 days to 5.5years[j].journal of geophysical research,1966,71(19): 4579-4598.

[2]w. h. campbell.an analysis of the spectra of geomagnetic variations having periodsfrom 5 min to 4 hours.journal of geophysical research,1976, 81(7): 1369-1390.

[3]康国发.1900-2000年地磁场及长期变化的空间功率谱分析[j].云南大学学报(自然科学版),2001, 23 (4):262 -266.