Возможности использования старых аналоговых магнитограмм обсерваторий для получения новых данных о вариациях магнитного поля Земли

  1. Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Камчатка, Россия

Аналоговые магнитограммы являются практически единственным источником информации об изменении магнитного поля Земли в эпоху до-цифровых измерений. Эти магнитограммы, в соответствии со стандартами IAGA, использовались на обсерваториях для получения среднечасовых значений полного вектора магнитной индукции, доступных через систему Мировых центров данных. Однако, магнитограммы содержат больше информации, чем имеется в МЦД, например о быстрых вариациях. Кроме того, во многих случаях по ряду причин (проблемы с обработкой, передачей, организационные и т.п.) в МЦД не представлены стандартные часовые данные, и архивы магнитограмм, имеющиеся на обсерваториях, остаются единственной возможностью восполнить эти пробелы в многолетних рядах.
Международными и отечественными научными организациями и фондами были реализованы проекты по сохранению старых аналоговых магнитограмм - получение цифровых графических образов с требуемым разрешением и масштабированием, сопровождающихся необходимой дополнительной информацией (коэффициенты чувствительности, базисные значения и т.п.). Подобный проект по сохранению архива магнитограмм обсерватории "Паратунка"(PET) за 1967-2006 гг. был выполнен в 2014 г. в ИКИР ДВО РАН при поддержке международной программы VarSITI (VarSITI Newletter. - 2014. - Vol.3. - P.7-8; newserver.stil.bas.bg/varsiti/newsL/VarSITI_Newsletter.html). Полученные графические файлы доступны в МЦД www.wdcb.ru/stp/magnetogr_list.en.html.
Дальнейшая обработка цифровых графических образов заключается в оценке ординат треков на магнитограмме относительно базисных линий с различным временным разрешением и вычисление полных составляющих магнитного поля (с привлечением информации о чувствительности каналов и базисных значениях). Для получения минутных значений ординат H,D,Z-составляющих используется программа оцифровки WFD (Waveform digitizer, v.2.1 b4, авторы А.Бурцев и М.Жижин, 2003). Четыре магнитолога выполнили независимую оцифровку магнитограмм за несколько месяцев 1995 и 2001 гг. Полученные минутные данные анализировались: (1) сравнением по каждому отдельному обработчику на пересекающихся участках фрагментов образов суточных магнитограмм (оценка внутренней погрешности обработчика), (2) сравнением результатов обработчиков между собой (оценка личной систематической погрешности), (3) сравнением с часовыми данными, полученными в 1995 г. стандартным способом с помощью палетки (оценка сопоставимости ручной и цифровой обработки), (4) сравнением с имеющимися в 2001 г. отдельными данными цифрового магнитометра (оценка качества минутных данных, полученных по аналоговым магнитограммам).
В настоящем докладе представлены итоговые результаты и даются оценки возможности цифровой обработки старых аналоговых магнитограмм для решения задач магнитных обсерваторий. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 14-11-00194.