基于广义帕累托分布的中纬度地区地磁场极值预测

摘要：

极端地磁活动会对电力系统的正常运行造成影响,研究地磁场量的极值水平可以为量化电网中的GIC受地磁暴影响程度提供理论支撑.选取兰州地磁台的观测数据为典型算例,利用基于广义帕累托分布(GPD)的超阈值模型(POT)对磁暴期间地磁场的水平分量及其分钟变化率进行拟合,并结合概率图(P-P图)和分位数图(Q-Q图)分析模型检验结果.利用轮廓似然估计方法得到50 a,100 a和200 a 一遇的地磁场水平分量及其分钟变化率的重现水平,并对重现水平及其95％置信区间随着重现期增长的变化趋势进行讨论.通过对中纬度地区的5个地磁台重现值结果的综合分析,给出了 100 a 一遇的磁暴期间地磁场分钟变化率约为200～500 nT/min,200 a 一遇的磁暴期间地磁场分钟变化率约为200～800 nT/min水平.模型估计的结果表明POT模型适用于地磁场量的极值分析,且地磁场变化率的重现水平随着重现期增加呈非线性增大趋势,给出的中纬度地区地磁场变化率极值范围,可为计算电网中地磁感应电流和分析磁暴灾害提供理论支撑.

关键词：地磁暴;广义帕累托分布;超阈值模型;预测

所属期刊栏目：41

分类号：P318(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFC0800100

在线出版日期：2021-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：524-530