中国虚拟地磁台建设构想 PENG Fenglin, WANG Dan, QI Min ， SHEN Xiaoyang ， HUANG Qinghua

1. 中国虚拟地磁台建设构想PENG Fenglin, WANG Dan, QI Min，SHEN Xiaoyang， HUANG Qinghua 彭丰林 王丹 祁民 沈晓阳 张健 黄清华 Peng@geophys.cn Pengf@ustc.edu 中国科学院 地质与地球物理研究所 研究生院 世界数据中心中国地球物理学科中心 北京大学地球物理系 中国虚拟天文台2006年会 桂林

2. 内容纲要 〇、 序：历史渊源与此时此景引起的缅怀 一、地磁学基本数据 二、地磁数据服务的范围与需求 三、从地磁数据库到虚拟地磁台: ----------开发 服务 四、机遇：eGY 时不我待 五、与虚拟天文台对比 六、基础、项目主要参加人员 七、前瞻：未来新的合作

3. 一、天壤之别 ：天地一家 －天文学与地磁学历史渊源 • 司南　ＰＫ　灵台　谁早？ • 登封　一行　郑和　地磁发展慢　晚 • 佘山　青岛　紫金山　钦天监－北极阁 • 天文地球动力学—叶淑华 • 人伴圣贤　鸟随鲲鹏 －－学习

4. 中国地磁事业的开创者——陈宗器 • 陈宗器(1898—1960) ,地磁学家、地球物理学家。字步青，号伯簋，又号君衡、道衡（英文名Packer Ｃｈｅｎ），1898年7月27日生于浙江省新昌县，父为廪生，家境较富。1919年初自费去日本留学，在日本期间参加过中国留学生反对北洋政府在巴黎和会中卖国行为的示威游行。因病于1920年回国。 • 1929年5月到中央研究院物理研究所工作，到任后即被派往中国西北科学考察团工作，担任天文、地形测量，并兼作磁偏角的测量。10月由绥远出发到额济纳旗，沿额济纳河（弱水）南下，经肃州（酒泉）入祁连山考察。 • 1935年8月回物理研究所，又到南京紫金山地磁台工作。 • 1941年春在广西桂林良丰筹建雁山地磁台，并兼任广西大学教授。同年８月至12月率队到福建崇安，进行日全食观测。 • 任中国科学院南京办事处主任，中国科学院地球物理研究所副所长，还积极配合上海市军管会接管有关单位，1950年12月兼任上海市军管会徐家汇及余山天文台气象台管理委员会主任委员。从此帝国主义经管的机构归人民所有，并决定由紫金山天文台和地球物理研究所共同管理，他被任命为中国科学院天地上海联合工作委员会主任。

5. http://gp.wdc.cnBranch of Geomagnetism and aeronomy? Data processing and bank system Database of geomagnetic minute value ---recent years date, BMT, ZHS, LUP, LZH, GZH，etc Database of geomagnetic K-index，BMT， Database of historic geomagnetism data of Sheshan Observatory ---hour mean values during WWII ---magnetogram, 1876-1962, (now 1962, increase late) Realtime data receive and transmit system ？ Database of ionospheric physics---Wuhan，BMT，MOH，SANY Hainan？ Mirror station of Millstone Hill ISR database in MIT 1950-2000 ----under construction Data edit and save system ----edit, collect, and make standard for data set

6. 一、地磁学基本数据 基本磁场： 现代地磁图，国际地磁参考场，深部磁场研究数据； 航磁、海磁异常图：中国、邻域、世界 古地磁与考古地磁， 地磁变化场观测：世界台站：日变图 20GB, 中国数十：BMT, 南极 产生的磁情指数： 地磁湾扰目录: 磁暴：佘山 1908- 老台 1957~1978 printe 天然电磁扰动：ULF脉动记录数据

8. 中国及邻域航磁海磁异常图

9. 地磁活动指数的年平均变化

10. 磁暴 • 历史 佘山 1908-1956年地磁磁暴目录 手记 • BJN SES 1957~1978 printed • 更新：BMT • 形式：数据库、文件/printed、目录、月/周报

11. 北京地磁台观测到的磁暴

14. 二、 地磁数据服务的范围与需求 • 1 地磁图 地磁要素 地磁场模型 • 2 地磁异常 • 3 地磁（短期）变化 • 4 磁扰 磁暴

15. 1 地磁图 地磁要素 • 经不完全统计，共向400多个单位提供地磁图800套，其中： 80年代的地磁图678套， 90年代的地磁图48套， 2000年代的地磁图约100套。 近年:咨询日益增多

16. 地磁图用户所属行业分布

17. 磁情数据服务 地磁K指数，提供给国家天文台、 中科院空间中心等 地磁扰动趋势预报，提供给外交部 • 国家地震局分析预报中心、 • 国家天文台、 • 中科院紫金山天文台、 • 中科院空间中心等

18. 三、 从地磁数据库到虚拟地磁台: ----------开发 服务 • 1 IGRF • 地磁图 地磁测量，符合条件用户，提供1:10万图 • 地磁要素 服务：--经常， • 2 台站分均值：院中心台、漠河、三亚、中山… • 3 INTERMAGNET地磁数据库镜象站 • 4 磁暴数据集 国防_________________2005 • 5 6 • 7 磁情指数 国际、本台、二次开发、新创Sq, S, 服务 • 8佘山历史数据库：磁照图、时均值 • 9 监测网—地球物理

19. INTERMAGNET Observatories

20. 中国地磁／地球物理台网 • 地磁台

21. 中国科学院地磁与高空物理观测子午台链

22. 中国虚拟地磁台设想框架 极性倒转？

23. Operation/Support/Policy, … Applications China Science Grid Application Grids portal/PSE, metadata, semantic web, visualization, collaborative tech, … e-ScienceFacility Sensor Grids, Instrument Grids, … web/grid services, data integration, distributed processing, security, … Infrastructure Computing Grid, Data Grid, Storage Grid global lambda networks CAS e-Science 技术框架（ China Science Grid） • Grid-oriented(面向网格) • Open（开放） • Sharing（共享） • Collaboration and Virtual Organization（协同虚拟组织） • Security（安全）

24. 四、机遇：eGY Objectives 时不我待 • The mission of eGY is to foster an international resolve, secure a mandate, and provide an international coordination framework to facilitate, inform, stimulate, encourage, and promote the following. • Ready, open access to comprehensive data and services (e-Science) • Establishment of virtual observatories throughout the geosciences • Cooperation among bodies and programs to reduce duplication and encourage standards • Data discovery (location): who holds, what, where, how? Promote metadata standards • Data release: secure access permission; active rather than passive release • Data preservation: make old data accessible, preserve existing data • Data integration and knowledge discovery: support needs for information sharing and integration; develop information systems that enable the identification and understanding of relationships • Capacity building: boost the scope and output of scientific endeavors; help develop opportunities for growth of science and reduction of the digital divide in countries in need. • Outreach: raise awareness and inform students, scientists, decision-makers, and the public; promote environmental literacy.

25. 院 e-Scince

26. 五、与虚拟天文台对比 • 不准确性 比较： 天体位置 --因不定而有意义 • 可预报性 比较：新星爆发 太阳事件？-可操作性

27. 六、基础 • 地磁数据库 • 地磁子午台链 部分实时传输 • 地磁测量 与地磁图 相应处理软件 • 全国航测普查已经立项、加入 • 多年预报、现报理论与方法研究 • 地磁指数处理、新指数研究

28. 中国科学院地磁与高空物理观测子午台链实时传输网页中国科学院地磁与高空物理观测子午台链实时传输网页

29. 项目主要参加人员 姓 名 性别 年龄 职务 学历 专业 本项目中承担的主要 彭丰林 男 49 常务 CAS博士 地球物理 总体设计、执行运作、组织实施 中科院地质与地球物理所 汤克云 男 59 主任 US博士 地球物理 总体负责、国际合作、研究报告 祁 民 女 28 博士后 CAS博士 地球信息 数据库，数据可视化、虚拟地磁台 魏自刚 博士后 CAS博士 地区物理 地磁图 与预报技术 吴宝元 主工程师 大本 地球物理/计算机 台站/指数 宁百齐 研究员 CAS博士 空间物理 张 健 男 教授 CAS博士 地球物理 研究生院 黄清华 男 教授 JP博士 地球物理 北京大学 沈晓阳 男 26PKU硕士 空间物理 数据集编辑, 预报、现报 徐元芳 女 67 副研 大专 地球物理 数据编辑整理 地质与地球物理所 王 丹 女 22 研究生 GIS 数据集编辑、虚拟地磁台、数据可视化 岳邦彦 男 48 讲师 大本 计算机 编辑整理事务中科院地质与地球物理所 李诚忠 男 19 大专 计算机 数据上网及数据集编辑 邢利军 女 25 助教 学士 计算机 程序与数据库设计北京联合大学 郑新宝 男 23 清华学士 计算机 网络数据库设计 清华大学

30. 七、前瞻：未来新的合作 • 天文：前辈合作很好，新生代 继承传统 • 网心：20年前，住在清华/东升园，天天在计算中心“上班吃饭”，完成了学位论文，感谢帮助 • 第n 次 合作 为先行 者的学生、从业人员创造更多的 机会