最近,“澳門科學一號”(以下簡稱“澳科一號”)衛星科學團隊發布了中國首個自主可控的實時四維地球磁場模型WM3(澳門世界地球磁場模型)1.0版。該模型利用“澳科一號”衛星等高精度數據,具有廣泛科學與應用價值,適用于地球深部、海洋、空間科學研究,以及導航、資源勘探、智能終端等領域。地球是一個非常復雜的耦合圈層系統。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生。地球固體內核大約5000K(開爾文)的高溫,地球外核鐵鎳混合物導電流體產生強烈的熱對流,保持地球外核處于液體狀態,通過非常復雜的非線性發電機效應,產生并維持地球液態外核的電流,進而產生隨時間變化的地球內秉磁場。
科學家團隊通過“澳科一號”磁場數據及其他地磁數據,利用人工智能物理信息神經網絡新算法,刻畫了地球外核發電機三維流場,揭示了地球液態外核流場結構呈現顯著的東西半球不對稱性,發現了大西洋下方液態外核中呈現由東向西的大尺度環流,顯示了地球液態外核中發電機三維流體運動的核幔耦合特征。這一發現具有開創性,為地球液態外核流場的研究提供了新視角。
地球海洋由導電率較高的流體組成,地核發電機產生的主磁場與大尺度海水運動相互作用會產生感應磁場,高精度“澳科一號”衛星可以觀測到地球海洋潮汐運動感應磁場。由于海洋感應磁信號對海洋幾何形態、海底結構、海水電導率和海洋流場都很敏感,因此可用感應磁場來研究海底地球物理和地質結構與大規模海洋運動的性質。
(摘自《人民日報》 12.9 富子梅/文)