<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing with OASIS Tables v3.0 20080202//EN" "journalpub-oasis3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:oasis="http://docs.oasis-open.org/ns/oasis-exchange/table" dtd-version="3.0">
  <front>
    <journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher">GMD</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Geoscientific Model Development</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="publisher">GMD</abbrev-journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="nlm-ta">Geosci. Model Dev.</abbrev-journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1991-9603</issn>
<publisher><publisher-name>Copernicus GmbH</publisher-name>
<publisher-loc>Göttingen, Germany</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>

    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.5194/gmd-8-1979-2015</article-id><title-group><article-title>Non-singular spherical harmonic expressions of geomagnetic vector and
gradient tensor fields in the local north-oriented reference frame</article-title>
      </title-group><?xmltex \runningtitle{Non-singular spherical harmonic expressions of geomagnetic fields}?><?xmltex \runningauthor{J.~Du et al.}?>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes" rid="aff1 aff2 aff3">
          <name><surname>Du</surname><given-names>J.</given-names></name>
          <email>jinsongdu.cug@gmail.com</email>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff1">
          <name><surname>Chen</surname><given-names>C.</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff2">
          <name><surname>Lesur</surname><given-names>V.</given-names></name>
          
        <ext-link>https://orcid.org/0000-0003-2568-320X</ext-link></contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff1 aff3">
          <name><surname>Wang</surname><given-names>L.</given-names></name>
          
        <ext-link>https://orcid.org/0000-0002-3980-479X</ext-link></contrib>
        <aff id="aff1"><label>1</label><institution>Hubei Subsurface Multi-scale Imaging Key Laboratory, Institute of
Geophysics &amp; Geomatics, <?xmltex \hack{\newline}?>China University of Geosciences, Wuhan 430074,
China</institution>
        </aff>
        <aff id="aff2"><label>2</label><institution>Helmholtz Centre Potsdam, GFZ German Research Centre for Geosciences,
Telegrafenberg 14473, Potsdam, Germany</institution>
        </aff>
        <aff id="aff3"><label>3</label><institution>State Key Laboratory of Geodesy and Earth's Dynamics, Chinese
Academy of Sciences, Wuhan 430077, China</institution>
        </aff>
      </contrib-group>
      <author-notes><corresp id="corr1">J. Du (jinsongdu.cug@gmail.com)</corresp></author-notes><pub-date><day>07</day><month>July</month><year>2015</year></pub-date>
      
      <volume>8</volume>
      <issue>7</issue>
      <fpage>1979</fpage><lpage>1990</lpage>
      <history>
        <date date-type="received"><day>27</day><month>October</month><year>2014</year></date>
           <date date-type="rev-request"><day>05</day><month>December</month><year>2014</year></date>
           <date date-type="rev-recd"><day>23</day><month>May</month><year>2015</year></date>
           <date date-type="accepted"><day>15</day><month>June</month><year>2015</year></date>
      </history>
      <permissions>
<license license-type="open-access">
<license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported License. To view a copy of this license, visit <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/">http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/</ext-link></license-p>
</license>
</permissions><self-uri xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/8/1979/2015/gmd-8-1979-2015.html">This article is available from https://gmd.copernicus.org/articles/8/1979/2015/gmd-8-1979-2015.html</self-uri>
<self-uri xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/8/1979/2015/gmd-8-1979-2015.pdf">The full text article is available as a PDF file from https://gmd.copernicus.org/articles/8/1979/2015/gmd-8-1979-2015.pdf</self-uri>


      <abstract>
    <p>General expressions of magnetic vector (MV) and magnetic gradient tensor
(MGT) in terms of the first- and second-order derivatives of spherical
harmonics at different degrees/orders  are relatively complicated and
singular at the poles. In this paper, we derived alternative non-singular
expressions for the MV, the MGT and also the third-order partial derivatives
of the magnetic potential field in the local north-oriented reference frame.
Using our newly derived formulae, the magnetic potential, vector and
gradient tensor fields and also the third-order partial derivatives of the
magnetic potential field at an altitude of 300 km are calculated based on a
global lithospheric magnetic field model GRIMM_L120 (GFZ Reference Internal Magnetic Model, version
0.0) with spherical harmonic degrees 16–90. The corresponding
results at the poles are discussed and the validity of the derived formulas
is verified using the Laplace equation of the magnetic potential field.</p>
  </abstract>
    </article-meta>
  </front>
<body>
      

      <?xmltex \hack{\allowdisplaybreaks}?>
<sec id="Ch1.S1" sec-type="intro">
  <title>Introduction</title>
      <p>Compared to the magnetic vector and scalar measurements, magnetic gradients
lead to more robust models of the lithospheric magnetic field. The ongoing
Swarm mission of the European Space Agency (ESA) provides measurements not only
of the vector and scalar data but also an estimate of their east–west
gradients (e.g., Olsen et al., 2004, 2015; Friis-Christensen et al., 2006).
Kotsiaros and Olsen (2012, 2014) proposed to recover the lithospheric
magnetic field through magnetic space gradiometry in the same way that has
been done for modeling the gravitational potential field from the satellite
gravity gradient tensor measurements by the Gravity field and steady-state
Ocean Circulation Explorer (GOCE). Purucker (2005), Purucker et al. (2007), Sabaka et
al. (2015) and Kotsiaros et al. (2015) also reported efforts to model the
lithospheric magnetic field using magnetic gradient information from the
satellite constellation. Their results showed that, by using gradient  data,
the modeled lithospheric magnetic anomaly field has enhanced shorter
wavelength content and  a much higher quality compared to models built
from vector field data. This is because the gradient  data can remove the
highly time-dependent contributions of the magnetosphere and ionosphere that
are correlated between two side-by-side satellites.</p>
      <p>The second-order magnetic gradient tensor consists of spatial derivatives
highlighting certain structures of the magnetic field (e.g., Schmidt and
Clark, 2000, 2006). It can be used to detect the hidden and small-scale
magnetized sources (e.g., Pedersen and Rasmussen, 1990; Harrison and Southam,
1991) and to investigate the orientation of the lineated magnetic anomalies
(e.g., Blakely and Simpson, 1986). Quantitative magnetic interpretation
methods such as the analytic signal, edge detection, spatial derivatives,
Euler deconvolution, and transformations, all set in a Cartesian coordinate system
(e.g., Blakely, 1995; Purucker and Whaler, 2007; Taylor et al., 2014) also
require calculating the higher-order derivatives of the magnetic anomaly
field and need to be extended to regional and global scales to handle the
curvature of   Earth and other planets. Ravat et al. (2002) and Ravat (2011) utilized the analytic signal method and the total gradient to
interpret the satellite-altitude magnetic anomaly data. Therefore, both the
magnetic field modeling and also the geological interpretations require the
calculation for the partial derivatives of the magnetic field, possibly at
the poles for specific systems of coordinates. Spherical harmonic analysis,
established originally by Gauss (1839), is generally used to model the
global magnetic internal fields of   Earth and other terrestrial planets
(e.g., Maus et al., 2008; Langlais et al., 2010; Thébault et al.,
2010;
Finlay et al., 2010; Lesur et al., 2013; Sabaka et al., 2013; Olsen et al.,
2014). Series of spherical harmonic functions themselves made of Schmidt
semi-normalized associated Legendre functions (SSALFs) (e.g., Blakely, 1995;
Langel and Hinze, 1998)  are fitted by   least squares  to magnetic
measurements, giving the spherical harmonic coefficients (i.e., the Gaussian
coefficients) defining the model. Kotsiaros and Olsen (2012, 2014) presented
the MV  (magnetic vector) and the MGT  (magnetic gradient tensor) using a spherical harmonic representation and, of course,
their expressions are singular as they approach the poles. Even if there are
satellite data gaps around the poles, it is advisable to use non-singular
spherical harmonic expressions for the MV and the MGT in case airborne or
shipborne magnetic data are utilized (e.g., Golynsky et al., 2013; Maus,
2010). A rotation of the coordinate system is always possible to avoid the
polar singularity, but this solution is very ineffective for large data
sets.</p>
      <p>In this paper, following Petrovskaya and Vershkov (2006) and Eshagh (2008,
2009) for the gravitational gradient tensor in the local north-oriented,
orbital reference and geocentric spherical frames, the non-singular
expressions in terms of spherical harmonics for the MV, the MGT and the
third-order derivatives of the magnetic potential field in the specially
defined local-north-oriented reference frame (LNORF) are presented. In the
next section, the traditional expressions of the MV and the MGT are first
stated, some necessary propositions are then proved and,  lastly, new
non-singular expressions are derived. In Sect. 3, the new formulae are
tested using the global lithospheric magnetic field model
GRIMM_L120 (GFZ Reference Internal Magnetic Model, version 0.0) (Lesur et al., 2013) and compared
with the results by traditional formulae. Finally, some conclusions are
drawn and further applications are also discussed.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2">
  <title>Methodology</title>
      <p>In this section, the traditional expressions of MV and MGT are presented
and their numerical problems are stated. Then, based on some necessary
mathematical derivations, new expressions are given.</p>
<sec id="Ch1.S2.SS1">
  <title>Traditional expressions</title>
      <p>The scalar potential <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>V</mml:mi></mml:math></inline-formula> of  Earth's magnetic field in a source-free
region can be expanded in the truncated series of spherical harmonics at the
point <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:math></inline-formula>,  <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the geocentric distance <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula>, co-latitude
<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:math></inline-formula> and longitude <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> (e.g., Backus et al., 1996):
            <disp-formula id="Ch1.E1" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mtable class="split" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
          where <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> 6371.2 km is the radius of   Earth's magnetic reference sphere;
<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (or <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for simplification) is the SSALF of degree <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>l</mml:mi></mml:math></inline-formula> and order <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>m</mml:mi></mml:math></inline-formula>; <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>L</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the maximum
spherical harmonic degree; and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the geomagnetic
harmonic coefficients describing Earth's internal sources.</p>
      <p>If considered in the LNORF <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo mathvariant="italic">{</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo mathvariant="italic">}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (e.g., Olsen et al., 2010), where the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis points
downward in the geocentric radial direction, the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis points to the north,
and the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis towards the east (that is, a right-handed system). At the
poles, we define that the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis points to the meridian of
180<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> E (or 180<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> W) at the North Pole and of 0<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> at
the South Pole, which will be discussed in Sect. 3. Therefore, the three
components of the MV can be expressed as

                <disp-formula id="Ch1.E2" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E2.1"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mfrac><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E2.2"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E2.3"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            The MGT  can be  written as (e.g.,  Kotsiaros  and  Olsen,
2012)

                <disp-formula id="Ch1.Ex1"><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∇</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="array" columnalign="center center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

                <disp-formula id="Ch1.E3" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="array" columnalign="center center center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where nine elements are expressed respectively as</p>
      <p><disp-formula id="Ch1.E4" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E4.1"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>×</mml:mo><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E4.2"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>m</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>×</mml:mo><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E4.3"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mfrac><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E4.4"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>×</mml:mo><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced close="]" open="."><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mi>m</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E4.5"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E4.6"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p>The expressions for <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>V</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be calculated stably even for
very high spherical harmonic degrees and orders by using the Holmes and
Featherstone (2002a) scheme. However, there exist the singular terms of
<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>sin<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>sin<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eqs. (2b),  (4b),  (4d) and
(4e) when the computing point approaches to the poles. Moreover, some
expressions contain the terms of first- and second-order derivatives of
SSALFs, such as Eqs. (2a) and  (4a)–(4d). Nevertheless,
the up to second-order derivatives  for very high degrees and orders of SSALFs
can be recursively calculated by the Horner algorithm (Holmes and
Featherstone, 2002b). These algorithms are relatively complicated and thus
we want to use alternative expressions to avoid the singular terms and also
the partial derivatives of SSALFs. It should be stated that our work differs
from those presented by Petrovskaya and Vershkov (2006) and Eshagh (2009) in
the LNORF and also the associated Legendre functions (ALFs). Nonetheless,
the following mathematical derivations are carried out based on their
studies on gravity fields.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS2">
  <title>Mathematical derivations</title>
      <p>To deal with the singular terms and first- and second-order derivatives of
the SSALFs, some useful mathematical derivations are introduced and proved
in the following.
<list list-type="order"><list-item>
      <p>Derivation of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p>Based on Eq. (Z.1.44) in Ilk (1983),<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E5"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>and the relation between the ALFs and the SSALFs is<disp-formula id="Ch1.E6" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="normal">!</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="normal">!</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>thus, the first-order derivative of the SSALFs can be deduced as<disp-formula id="Ch1.E7" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E7.1"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E7.2"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E7.3"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where<disp-formula id="Ch1.Ex7"><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="" open="{"><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the Kronecker delta.</p></list-item><list-item>
      <p>Derivation of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p>According to Eq. (23) in Eshagh (2008),<disp-formula id="Ch1.E8" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>The second-order derivative of the SSALFs can be written as<disp-formula id="Ch1.E9" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E9.1"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E9.2"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced open="[" close=""><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E9.3"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced close="]" open="."><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E9.4"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item><list-item>
      <p>Derivation of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p>Using Eq. (Z.1.42) in Ilk (1983),<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E10"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="." close="]"><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>and using Eq. (6)  we can obtain that<disp-formula id="Ch1.E11" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E11.1"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E11.2"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E11.3"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item><list-item>
      <p>Derivation of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p>Employing Eq. (31) in Eshagh (2008),<disp-formula id="Ch1.E12" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced open="." close=""><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close="]" open="."><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced close="}" open="."><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and using Eq. (6)  we have<disp-formula id="Ch1.E13" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E13.1"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E13.2"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E13.3"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="." close="]"><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E13.4"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mi>m</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item><list-item>
      <p>Derivation of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p>Using Eq. (36) in Eshagh (2008),<disp-formula id="Ch1.E14" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{8.2}{8.2}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced close="" open="{"><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced open="." close=""><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfenced open="[" close=""><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced open="." close="]"><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close="}" open="."><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><?xmltex \hack{$\egroup}?><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and using Eq. (6)  we can derive<disp-formula id="Ch1.E15" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>o</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E15.1"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>o</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E15.2"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E15.3"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="." close="]"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E15.4"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item><list-item>
      <p>Derivation of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p>According to Petrovskaya and Vershkov (2006) and Eshagh (2009)  we can write<disp-formula id="Ch1.E16" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close="]" open="."><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and using Eq. (36) in Eshagh (2008)  we can obtain<disp-formula id="Ch1.E17" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E17.1"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="." close="]"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced open="[" close=""><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E17.2"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close="]" open="."><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p>Substituting Eq. (17) into the right-hand side of Eq. (16), and after
simplification, we can derive<disp-formula id="Ch1.E18" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced open="[" close=""><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced open="." close=""><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced open="." close="]"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p>And combining Eq. (6)  we obtain that<disp-formula id="Ch1.E19" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced close="" open="["><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close="" open="."><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced close="" open="."><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced close="]" open="."><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mn>1.</mml:mn></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></list-item><list-item>
      <p>Derivation of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mfenced open="." close="]"><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
      <p>Based on lemma 3 in Eshagh (2009),<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E20"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>and we can derive<disp-formula id="Ch1.E21" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.5}{9.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p>According to Eq. (10)  we can write<disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E22"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close="]" open="."><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p>Inserting Eqs. (12) and  (22) into Eq. (21), and after some
simplifications, we obtain that<disp-formula id="Ch1.E23" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{8.5}{8.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close="]" open="."><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p>And combining with Eq. (6)  we can derive<disp-formula id="Ch1.E24" content-type="numbered"><mml:math display="block"><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.5}{9.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mtext>d</mml:mtext><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced close="" open="."><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced open="." close="]"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p></list-item></list></p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2.SS3">
  <title>New expressions</title>
      <p>Inserting the corresponding mathematical derivations in the last section into
Eqs. (2) and (4), and after some simplifications, the new expressions for MV
and MGT can be written as

                <disp-formula id="Ch1.E25" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E25.1"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E25.2"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E25.3"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

                <disp-formula id="Ch1.E26" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E26.1"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E26.2"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E26.3"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E26.4"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E26.5"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E26.6"><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where the corresponding coefficients of the SSALFs are given as follows:

                <disp-formula id="Ch1.E27" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E27.1"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E27.2"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close="" open="{"><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E27.3"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E27.4"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close="" open="{"><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced close="" open="["><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mfenced open="." close="]"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E27.5"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close="" open="{"><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E27.6"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E27.7"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mfenced open="[" close=""><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close="" open="."><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced open="." close="]"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>/</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E27.8"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E27.9"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F1" specific-use="star"><caption><p>Lithospheric magnetic potential, magnetic vector and its gradient  fields and
third-order partial derivatives of the magnetic potential field around the
North Pole (0<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> 30<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>) at the altitude of
300 km as defined by the lithospheric magnetic field model GRIMM_L120
(version 0.0) (Lesur et al., 2013) for spherical harmonic degrees 16–90.
<bold>(a)</bold> is magnetic potential (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; <bold>(b)</bold>, <bold>(c)</bold> and
<bold>(d)</bold> are three components (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the magnetic
vector; <bold>(e)</bold>, <bold>(f)</bold>, <bold>(g)</bold>, <bold>(h)</bold>, <bold>(i)</bold>
and <bold>(j)</bold> are six elements (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>  and  <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the magnetic gradient tensor; <bold>(k)</bold>,
<bold>(l)</bold>, <bold>(m)</bold>, <bold>(n)</bold>, <bold>(o)</bold> and <bold>(p)</bold> are
six elements (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of third-order partial derivatives of the magnetic potential field,
respectively. The dark green lines are the plate boundaries by Bird (2003).
All maps are shown in  polar stereographic projections.</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=\textwidth}?><graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/8/1979/2015/gmd-8-1979-2015-f01.jpg"/>

        </fig>

<?xmltex \floatpos{t}?><table-wrap id="Ch1.T1" specific-use="star"><caption><p>Statistics of the magnetic potential, MV, MGT and third-order
partial derivatives of the magnetic potential field around the North Pole
(0<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> 30<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>) at the altitude of 300 km
using the lithospheric magnetic field model GRIMM_L120
(version 0.0) (Lesur et al., 2013) for spherical harmonic degrees
16–90.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="6">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="5" colname="col5" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="6" colname="col6" align="left"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row rowsep="1">  
         <oasis:entry colname="col1">Magnetic effects</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2">Minimum</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3">Maximum</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4">Mean</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5">Standard deviation</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>V</mml:mi></mml:math></inline-formula> (mT <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula> m)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>5.1554771</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4.7867519</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0828017</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>1.7377648</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (nT)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2">-14.7389250</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>17.6917740</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4">-0.0890689</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>4.9797007</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (nT)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>15.1297000</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>13.6053000</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0010738</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>4.8239313</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (nT)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>19.8715270</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>25.3666030</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1988485</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>6.7066701</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1054684</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0621351</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0001872</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0215871</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0410371</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0491030</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0000003</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0115018</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0929498</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.1082861</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0006867</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0247522</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0726248</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0505990</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0004789</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0186580</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0868184</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0826627</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0000058</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0228174</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1015986</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.1511038</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0002917</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0336965</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>2.012 <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula> 10<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2.026</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>8.085</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>19</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>5.101 <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula> 10<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.7589853</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>+</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.4794999</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>+</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0002436</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1537058</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.2628265</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>+</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.3734132</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0000004</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0734794</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.7067652</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.8470055</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0140820</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1752880</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.5259662</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.4076568</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0134321</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1370902</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.6058631</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.6396412</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0000341</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1448002</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.7609268</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1.1697371</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0131885</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.2421663</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col6"/>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

      <p>Furthermore, some other higher-order partial derivatives and their
transformations  are usually used to image geologic boundaries in magnetic
prospecting, such as the higher-order enhanced analytic signal (e.g., Hsu et
al., 1996). Therefore, we also give the third-order partial derivatives of
the magnetic potential field as

                <disp-formula id="Ch1.E28" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E28.1"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.5}{9.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E28.2"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.5}{9.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E28.3"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.5}{9.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E28.4"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.5}{9.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E28.5"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.5}{9.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">λ</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E28.6"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.5}{9.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mo>∂</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>∂</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where the corresponding coefficients of the SSALFs are presented as

                <disp-formula id="Ch1.E29" specific-use="align" content-type="subnumberedsingle"><mml:math display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E29.1"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close="" open="{"><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E29.2"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E29.3"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E29.4"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E29.5"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mtable class="array" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E29.6"><mml:mtd/><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfenced><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfenced><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>

<?xmltex \floatpos{t}?><table-wrap id="Ch1.T2" specific-use="star"><caption><p>Statistics of the magnetic potential, MV, MGT and third-order
partial derivatives of the magnetic potential field around the South Pole
(150<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> 180<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>) at the altitude of 300 km using the lithospheric magnetic field model GRIMM_L120
(version 0.0) (Lesur et al., 2013) for spherical harmonic degrees
16–90.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="5">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="5" colname="col5" align="left"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row rowsep="1">  
         <oasis:entry colname="col1">Magnetic effects</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2">Minimum</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3">Maximum</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4">Mean</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5">Standard deviation</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>V</mml:mi></mml:math></inline-formula> (mT <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula> m)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>3.3267455</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4.6543369</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0801853</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>1.2427083</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (nT)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>11.440070</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>15.9109730</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.3451248</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>3.5403285</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (nT)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>9.1169009</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>15.0436160</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0001605</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>3.1560093</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (nT)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>22.202857</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>14.5020010</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.3022955</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>4.7971494</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0579914</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0704617</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0000845</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0166266</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0364002</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0308075</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0000006</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0074702</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0741850</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0831062</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0019925</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0187492</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0569493</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0706456</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0019055</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0143289</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0599346</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0897167</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0000012</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0154623</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1367168</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0735795</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0019900</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0258066</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>1.027 <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula> 10<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2.012</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1.113</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>18</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>5.059 <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula> 10<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.4605216</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.5307263</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0011232</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1328515</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.2840344</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.2947601</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0000015</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0526629</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.5686811</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.5634376</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4">0.0181792</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1497829</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.4262850</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.5819095</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0186968</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1169641</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.6194116</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.6520948</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0000118</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.1085051</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>  
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (aT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>)</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>1.0199774</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.5863084</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.0198200</oasis:entry>  
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>±</mml:mo></mml:math></inline-formula>0.2084566</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F2" specific-use="star"><caption><p>Lithospheric magnetic potential, magnetic vector and its gradient  fields and
third-order partial derivatives of the magnetic potential field around the
South Pole (150<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> 180<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>) at the altitude of
300 km as defined by the lithospheric magnetic field model GRIMM_L120
(version 0.0) (Lesur et al., 2013) for spherical harmonic degrees 16–90.
<bold>(a)</bold> is magnetic potential (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <bold>(b)</bold>, <bold>(c)</bold> and
<bold>(d)</bold> are three components (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the magnetic
vector; <bold>(e)</bold>, <bold>(f)</bold>, <bold>(g)</bold>, <bold>(h)</bold>, <bold>(i)</bold>
and <bold>(j)</bold> are six elements (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the magnetic gradient tensor; <bold>(k)</bold>,
<bold>(l)</bold>, <bold>(m)</bold>, <bold>(n)</bold>, <bold>(o)</bold> and <bold>(p)</bold> are
six elements (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of third-order partial derivatives of the magnetic potential field,
respectively. The dark green lines are the plate boundaries by Bird (2003).
All maps are shown in polar stereographic projections.</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=\textwidth}?><graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/8/1979/2015/gmd-8-1979-2015-f02.jpg"/>

        </fig>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F3" specific-use="star"><caption><p>Limit values of the magnetic potential (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, magnetic vector (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>
and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and its gradients (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and third-order partial derivatives of the magnetic
potential field (<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at the poles when the local reference frames vary from different
meridians (the direction of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> axes changing from different meridians to
the poles). Red and blue lines indicate the magnetic effects at the North Pole
and at the South Pole, respectively. The reference frame is specially defined
that the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> axis points to the meridian of 180<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> E (or
180<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> W) at the North Pole and 0f 0<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> at the South Pole and the
<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> axis points to the meridian of 90<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> E at both poles. The
values at both poles shown by black dashed arrows are used to plot the maps
in Figs. 1 and 2.</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=\textwidth}?><graphic xlink:href="https://gmd.copernicus.org/articles/8/1979/2015/gmd-8-1979-2015-f03.png"/>

        </fig>

      <p>In this way, we avoid computing recursively the SSALFs with singular terms,
their first- and second-order derivatives as in the traditional formulae.
The cost is only to calculate two additional degrees and orders for the
SSALFs at most. It should be noted that, in this study, we use the
conventional form of SSALF that if <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mfenced open="|" close="|"><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>
and if <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S3">
  <title>Numerical investigation and discussion</title>
      <p>We test the derived expressions and the numerical implementation in
C/C<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>  by calculating the magnetic potential, magnetic vector and its gradients
and also the third-order partial derivatives of the magnetic potential field
on a grid with 0.125<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.125<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> cell size at the
altitude of 300 km relative to  Earth's magnetic reference sphere
using the lithospheric magnetic field model GRIMM_L120
(version 0.0) defined by Lesur et al. (2013). The magnetic potential, MV,
MGT and the third-order partial derivatives of the magnetic potential field
in the two polar regions mapped by the lithospheric field model with
spherical harmonic degrees  16–90 are shown in Fig. 1
and Fig. 2, respectively. The corresponding statistics around the North Pole and
South Pole are, respectively, presented in Tables 1 and  2. A simple
test is that the MGT meets   Laplace's equation of the potential field;
that is, the trace of the MGT should be equal to zero. Our numerical results
show that the amplitudes of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the North Pole and
South Pole regions are in the range of [<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2.012</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>+</mml:mo></mml:math></inline-formula>2.026 <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>×</mml:mo></mml:math></inline-formula> 10<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> pT m<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>] (1 Tesla <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>=</mml:mo></mml:math></inline-formula> 10<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup></mml:math></inline-formula> mT <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>=</mml:mo></mml:math></inline-formula> 10<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mn mathvariant="normal">9</mml:mn></mml:msup></mml:math></inline-formula>
nT <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>=</mml:mo></mml:math></inline-formula> 10<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mn>12</mml:mn></mml:msup></mml:math></inline-formula> pT <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mo>=</mml:mo></mml:math></inline-formula> 10<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mn>18</mml:mn></mml:msup></mml:math></inline-formula> aT), respectively. The relative error is
almost equal to the machine's accuracy. Therefore, this feature proves the
validity of our derived formulae. In addition, as shown in Figs. 1 and
2, it is obvious that the MGT and also the third-order partial derivatives
of the magnetic potential field enhance the lineation and contacts at the
satellite altitude. It also reveals some small-scale anomalies, which is
very helpful for   further geological interpretation. A core field model
with spherical harmonic degrees/orders 1–15 is also used for
testing and the results, not shown here, indicate the correctness of the formulae
in the full range of the spherical harmonic degrees/orders, where the
computational stability of the Legendre function with ultrahigh-order is not
considered.</p>
      <p>Furthermore, the computed magnetic fields are smooth near the poles and
do not have the singularities, but some components have the dependence on the
direction of the reference frame at the poles. As shown in Fig. 3, the magnetic
potential <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>V</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> components at the poles are
independent of the direction of the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and  <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> axes;
while changing with the direction of the  <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">P</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>
axes at the poles, the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and
<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> components have a period of 360<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> and the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> components have a period
of 180<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>. These variations can be accurately described by a sine
or cosine function relating to the horizontal rotation of the reference
frame and the differences among these magnetic effects are magnitude, period
and initial phase. Therefore, the <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,
<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>
components are not smooth at/across the poles. Moreover, to determine the
single value at the poles (Figs. 1, 2) we specially define that the
<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis points to the meridian of 180<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> E (or 180<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> W) at the North Pole and of 0<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> at the South Pole, that is, the LNORF
moving from Greenwich meridian to the poles.</p>
      <p>Compared with the traditional formulae in Sect. 2.1, there are two
advantages of our derived formulae in Sect. 2.3. On the one hand, the
traditional up to second-order derivatives are removed in the new formulae;
therefore, the relatively complicated method by Horner's recursive
algorithm (Holmes and Featherstone, 2002b) can be avoided. On the other
hand, the singular terms of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>sin<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>sin<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are
removed in the new formulae; consequently, the scale factor of e.g.,
10<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>280</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> (Holmes and Featherstone, 2002a, b) is not required when the
computing point approaches  the poles, and the magnetic fields at the poles
can also be calculated in the defined reference frame. In fact, there are
differences between the results by our expressions and those by   Horner's
recursive algorithm; for instance, if using the same model and the
parameters as those in Figs. 1 and  2, the differences of the three
components <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are at a level of [<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> nT to  <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> nT].</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S4" sec-type="conclusions">
  <title>Conclusions</title>
      <p>We develop in this paper the new expressions for the MV, the MGT and the
third-order partial derivatives of the magnetic potential field in terms of
spherical harmonics. The traditional expressions have complicated forms
involving first- and second-order derivatives of the SSALFs and are singular
when approaching the poles. Our newly derived formulae do not contain the
first- and second-order derivatives of the SSALFs and remove the
singularities at the poles. However, our formulae are derived in the spherical LNORF with specific
definition at the poles. For a future application to the magnetic data of a
satellite gradiometry mission   (e.g., Kotsiaros and Olsen,
2014), it is necessary to describe the MV and the MGT in the local orbital
or other reference frame, where the new MV and MGT are the linear functions
of the MV and the MGT in the LNORF with coefficients related to the
satellite track azimuth (e.g., Petrovskaya and Vershkov, 2006) or other
rotation angles. The other main purpose of this paper is, in the future, to
contribute to the signal processing and the geophysical and geological
interpretation of the global lithospheric magnetic field model, especially near
polar areas.</p>
<sec id="Ch1.S4.SSx1" specific-use="unnumbered">
  <title>Code availability</title>
      <p>Supplementary software implementation is performed with the programming language C/C<inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
The source code and input data presented in this paper can be obtained by contacting the corresponding author via email or download from the Supplement related to the online version of this
article.<?xmltex \hack{\newpage}?></p>
</sec>
</sec>

      
      </body>
    <back><app-group>
        <supplementary-material position="anchor"><p><bold>The Supplement related to this article is available online at <inline-supplementary-material xlink:href="http://dx.doi.org/10.5194/gmd-8-1979-2015-supplement" xlink:title="zip">doi:10.5194/gmd-8-1979-2015-supplement</inline-supplementary-material>.</bold></p></supplementary-material>
        </app-group><ack><title>Acknowledgements</title><p>This study is supported by the International Cooperation Project  in Science
and Technology of China (no.  2010DFA24580), the Hubei Subsurface Multi-scale Imaging Key
Laboratory (Institute of Geophysics &amp; Geomatics, China University of
Geosciences, Wuhan) (grant no. SMIL-2015-06) and State Key Laboratory of
Geodesy and Earth's Dynamics (Institute of Geodesy and Geophysics, CAS)
(grant no. SKLGED2015-5-5-EZ). Jinsong Du is sponsored by the China
Scholarship Council (CSC). We would like to thank  Mehdi Eshagh and
another anonymous reviewer for their constructive comments. All projected
figures are drawn using the Generic Mapping Tools (GMT) (Wessel and Smith,
1991). <?xmltex \hack{\newline}?><?xmltex \hack{\newline}?>The article processing charges for this open-access <?xmltex \hack{\newline}?> publication  were covered by a Research <?xmltex \hack{\newline}?> Centre of the Helmholtz Association.<?xmltex \hack{\newline}?><?xmltex \hack{\newline}?>Edited by: L. Gross</p></ack><ref-list>
    <title>References</title>

      <ref id="bib1.bib1"><label>1</label><mixed-citation>
Backus, G. E., Parker, R., and Constable, C.: Foundations of Geomagnetism,
Cambridge University Press, Cambridge, 1996.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib2"><label>2</label><mixed-citation>Bird, P.: An updated digital model of plate boundaries, Geochem. Geophys.
Geosyst., 4, 1027, <ext-link xlink:href="http://dx.doi.org/10.1029/2001GC000252" ext-link-type="DOI">10.1029/2001GC000252</ext-link>, 2003.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib3"><label>3</label><mixed-citation>Blakely, R. G.: Potential Theory in Gravity and Magnetic Applications,
Cambridge University Press, New York, 1995.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib4"><label>4</label><mixed-citation>Blakely, R. J. and Simpson, R. W.: Approximating edges of source bodies from
magnetic or gravity anomalies, Geophysics, 51, 1494–1498, 1986.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib5"><label>5</label><mixed-citation>Eshagh, M.: Non-singular expressions for the vector and gradient tensor of
gravitation in a geocentric spherical frame, Comput. Geosci., 34,
1762–1768, 2008.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib6"><label>6</label><mixed-citation>Eshagh, M.: Alternative expressions for gravity gradients in local
north-oriented frame and tensor spherical harmonics, Acta Geophys., 58,
215–243, 2009.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib7"><label>7</label><mixed-citation>Finlay, C. C., Maus, S., Beggan, C. D., Bondar, T. N., Chambodut, A.,
Chernova, T. A., Chulliat, A., Golovkov, V. P., Hamilton, B., Hamoudi, M.,
Holme, R., Hulot, G., Kuang, W., Langlais, B., Lesur, V., Lowes, F. J.,
Lühr, H., Macmillan, S., Mandea, M., McLean, S., Manoj, C., Menvielle,
M., Michaelis, I., Olsen, N., Rauberg, J., Rother, M., Sabaka, T. J.,
Tangborn, A., Tøffner-Clausen, L., Thébault, E., Thomson, A. W. P.,
Wardinski, I., Wei, Z., and Zvereva, T. I.: International Geomagnetic
Reference Field: the eleventh generation, Geophys. J. Int., 183,
1216–1230, 2010.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib8"><label>8</label><mixed-citation>Friis-Christensen, E., Lühr, H., and Hulot, G.: Swarm: A constellation
to study the Earth's magnetic field, Earth Planet. Space, 58, 351–358,
2006.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib9"><label>9</label><mixed-citation>Gauss, C. F.: Allgemeine Theorie des Erdmagnetismus, in: Resultate aus den
Beobachtungen des magnetischen vereins im Jahre 1838, edited by: Gauss, C.
F. and Weber, W., (Leipzig, 1839), 1–57, 1838.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib10"><label>10</label><mixed-citation>Golynsky, A., Bell, R., Blankenship, D., Damaske, D., Ferraccioli, F., Finn,
C., Golynsky, D., Ivanov, S., Jokat, W., Masolov, V., Riedel, S., von Frese,
R., Young, D., and ADMAP Working Group: Air and shipborne magnetic surveys
of the Antarctic into the 21st century, Tectonophysics, 585, 3–12, 2013.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib11"><label>11</label><mixed-citation>Harrison, C. and Southam, J.: Magnetic field gradients and their uses in the
study of the Earth's magnetic field, J. Geomagn. Geoelectr., 43, 485–599,
1991.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib12"><label>12</label><mixed-citation>Holmes, S. A. and Featherstone, W. E.: A unified approach to the Clenshaw
summation and the recursive computation of very high degree and order
normalized associated Legendre functions, J. Geodynam., 76, 279–299, 2002a.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib13"><label>13</label><mixed-citation>Holmes, S. A. and Featherstone, W. E.: SHORT NOTES: extending simplified
high-degree synthesis methods to second latitudinal derivatives of
geopotential, J. Geodynam., 76, 447–450, 2002b.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib14"><label>14</label><mixed-citation>Hsu, S. K., Sibuet, J. C., and Shyu, C. T.: High-resolution detection of
geologic boundaries from potential-field anomalies: An enhanced analytic
signal technique, Geophysics, 61, 373–386, 1996.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib15"><label>15</label><mixed-citation>Ilk, K. H.: Ein eitrag zur Dynamik ausgedehnter
Körper-Gravitationswechselwirkung, Deutsche Geodätische Kommission.
Reihe C, Heft Nr. 288, München, 1983.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib16"><label>16</label><mixed-citation>Kotsiaros, S. and Olsen, N.: The geomagnetic field gradient tensor:
Properties and parametrization in terms of spherical harmonics, Int. J.
Geomath., 3, 297–314, 2012.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib17"><label>17</label><mixed-citation>Kotsiaros, S. and Olsen, N.: End-to-End simulation study of a full magnetic
gradiometry mission, Geophys. J. Int., 196, 100–110, 2014.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib18"><label>18</label><mixed-citation>
Kotsiaros, S., Finlay, C. C., and Olsen, N.: Use of along-track magnetic
field differences in lithospheric field modelling, Geophys. J. Int., 200,
878–887, 2015.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib19"><label>19</label><mixed-citation>
Langel, R. A. and Hinze, W. J.: The Magnetic Field of the Earth's
Lithosphere: The Satellite Perspective, Cambridge University Press,
Cambridge, United Kingdom, 1998.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib20"><label>20</label><mixed-citation>Langlais, B., Lesur, V., Purucker, M. E., Connerney, J. E. P., and Mandea,
M.: Crustal Magnetic Fields of Terrestrial Planets, Space Sci. Rev., 152,
223–249, 2010.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib21"><label>21</label><mixed-citation>Lesur, V., Rother, M., Vervelidou, F., Hamoudi, M., and Thébault, E.: Post-processing scheme for modelling the lithospheric magnetic field, Solid Earth, 4, 105–118, <ext-link xlink:href="http://dx.doi.org/10.5194/se-4-105-2013" ext-link-type="DOI">10.5194/se-4-105-2013</ext-link>, 2013.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib22"><label>22</label><mixed-citation>Maus, S.: An ellipsoidal harmonic representation of Earth's
lithospheric magnetic field to degree and order 720, Geochem. Geophys.
Geosyst., 11, Q06015, <ext-link xlink:href="http://dx.doi.org/10.1029/2010GC003026" ext-link-type="DOI">10.1029/2010GC003026</ext-link>, 2010.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib23"><label>23</label><mixed-citation>Maus, S., Yin, F., Lühr, H., Manoj, C., Rother, M., Rauberg, J.,
Michaelis, I., Stolle, C., and Müller, R. D.: Resolution of direction of
oceanic magnetic lineations by the sixth-generation lithospheric magnetic
field model from CHAMP satellite magnetic measurements, Geochem. Geophys.
Geosyst., 9, Q07021, <ext-link xlink:href="http://dx.doi.org/10.1029/2008GC001949" ext-link-type="DOI">10.1029/2008GC001949</ext-link>, 2008.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib24"><label>24</label><mixed-citation>Olsen, N. and the Swarm End-to-End Consortium: Swarm-End-to-End mission
performance simulator study, ESA contract No. 17263/02/NL/CB, DSRI Report
1/2004, Danish Space Research Institute, Copenhagen, 2004.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib25"><label>25</label><mixed-citation>Olsen, N., Hulot, G., and Sabaka, T. J.: Sources of the Geomagnetic Field
and the Modern Data That Enable Their Investigation, in: Handbook of
Geomathematics, edited by: Freeden, W., Nashed, M. Z., and Sonar, T.,
Springer, Netherlands, 106–124, 2010.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib26"><label>26</label><mixed-citation>Olsen, N., Lühr, H., Finlay, C. C., Sabaka, T. J., Michaelis, I.,
Rauberg, J., and Tøffner-Clausen, L.: The CHAOS-4 geomagnetic field
model, Geophys. J. Int., 197: 815–827, 2014.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib27"><label>27</label><mixed-citation>Olsen, N., Hulot, G., Lesur, V., Finlay, C. C., Beggan, C., Chulliat, A.,
Sabaka, T. J., Floberghagen, R., Friis-Christensen, E., Haagmans, R.,
Kotsiaros, S., Lühr, H, Tøffner-Clausen, L., and Vigneron, P.: The
Swarm Initial Field Model for the 2014 geomagnetic field, Geophys. Res.
Lett., 42, <ext-link xlink:href="http://dx.doi.org/10.1002/2014GL062659" ext-link-type="DOI">10.1002/2014GL062659</ext-link>, 2015.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib28"><label>28</label><mixed-citation>Pedersen, L. B. and Rasmussen, T. M.: The gradient tensor of potential field
anomalies: Some implications on data collection and data processing of maps,
Geophysics, 55, 1558–1566, 1990.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib29"><label>29</label><mixed-citation>Petrovskaya, M. S. and Vershkov, A. N.: Non-singular expressions for the
gravity gradients in the local north-oriented and orbital reference frames,
J. Geodynam., 80, 117–127, 2006.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib30"><label>30</label><mixed-citation>Purucker, M., Sabaka, T., Le, G., Slavin, J. A., Strangeway, R. J., and
Busby, C.: Magnetic field gradients from the ST-5 constellation: Improving
magnetic and thermal models of the lithosphere, Geophys. Res. Lett., 34,
L24306, <ext-link xlink:href="http://dx.doi.org/10.1029/2007GL031739" ext-link-type="DOI">10.1029/2007GL031739</ext-link>, 2007.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib31"><label>31</label><mixed-citation>Purucker, M. and Whaler, K.: Crustal magnetism, in: Treatise on Geophysics,
vol. 5, Geomagnetism, edited by: Kono, M., Elsevier, Amsterdam, 195–237,
2007.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib32"><label>32</label><mixed-citation>Purucker, M. E.: Lithospheric studies using gradients from close encounters
of Ørsted, CHAMP and SAC-C, Earth Planet. Space, 57, 1–7, 2005.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib33"><label>33</label><mixed-citation>Ravat, D.: Interpretation of Mars southern highlands high amplitude magnetic
field with total gradient and fractal source modeling: New insights into the
magnetic mystery of Mars, Icarus, 214, 400–412, 2011.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib34"><label>34</label><mixed-citation>Ravat, D., Wang, B., Wildermuth, E., and Taylor, P. T.: Gradients in the
interpretation of satellite-altitude magnetic data: an example from central
Africa, J. Geodynam., 33, 131–142, 2002.
 </mixed-citation></ref><?xmltex \hack{\newpage}?>
      <ref id="bib1.bib35"><label>35</label><mixed-citation>Sabaka, T. J., Tøffner-Clausen, L., and Olsen, N.: Use of the
Comprehensive Inversion method for Swarm satellite data analysis, Earth
Planet. Space, 65, 1201–1222, 2013.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib36"><label>36</label><mixed-citation>Sabaka, T. J., Olsen, N., Tyler, R. H., and Kuvshinov, A.: CM5, a pre-Swarm
comprehensive magnetic field model derived from over 12 years of CHAMP,
Ørsted, SAC-C and observatory data, Geophys. J. Int., 200, 1596–1626,
2015.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib37"><label>37</label><mixed-citation>Schmidt, P. and Clark, D.: Advantages of measuring the magnetic gradient
tensor, Preview, 85, 26–30, 2000.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib38"><label>38</label><mixed-citation>Schmidt, P. and Clark, D.: The magnetic gradient tensor: its properties and
uses in source characterization, The Leading Edge, 25, 75–78, 2006.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib39"><label>39</label><mixed-citation>Taylor, P. T., Kis, K. I., and Wittmann, G.: Satellite-altitude horizontal
magnetic gradient anomalies used to define the Kursk magnetic anomaly, J.
Appl. Geophys.,  109, 133–139, <ext-link xlink:href="http://dx.doi.org/10.1016/j/jappgeo.2014.07.018" ext-link-type="DOI">10.1016/j/jappgeo.2014.07.018</ext-link>, 2014.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib40"><label>40</label><mixed-citation>Thébault, E., Purucker, M., Whaler, K. A., Langlais, B., and Sabaka, T.
J.: The Magnetic Field of Earth's Lithosphere, Space Sci. Rev., 155,
95–127, 2010.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bib41"><label>41</label><mixed-citation>Wessel, P. and Smith, W. H. F.: Free software helps map and display data,
EOS Trans. AGU, 72, p. 441, 445–446, 1991.</mixed-citation></ref>

  </ref-list><app-group content-type="float"><app><title/>

    </app></app-group></back>
    </article>
