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1.前言地球基本磁场随时、空有一个周期性的、长期缓慢的变化。一般认为,这种变化来源于地核内部或核幔边界,因此,利用地磁场的这种长期变化的规律,可以研究地球内部物质的 相似文献
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任国泰 《地震地磁观测与研究》1986,(4)
前言各地的地磁正常场是由地球深部(主要是地核)的电流系统产生的;一般又认为它由两部分组成,即中心偶极磁场和非偶场。前者根据n=1的三个球谐系数(g_1~0、g_1~1和h_1~1)、各地的地理座标和中心偶极子磁场表示式计算;后者为各地的地磁正常场减去相应的中心偶极磁场。 相似文献
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引言
北磁极位于地磁场竖直向下的地球表面.虽然地核通过内部对流的地球发电机过程维持了地球的主磁场,但却引起了北磁极随时间的不断漂移.北磁极的漂移速度从20世纪90年代初的15 km/a突然增加到90年代末的55 km/a. 相似文献
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利用Bloxham & Jackson 地磁场模型和国际参考地磁场模型(IGRF),研究了1690～2000年地磁总能量及其北向、东向和垂直向分量的能量以及非偶极子磁场的能量在地球内部的分布及长期变化.结果表明,地表和地核以外地磁场总能量及其北向和垂直向的能量是持续衰减的,垂直向的磁场能量占总能量的64％以上,对总能量的贡献起主要作用;东向分量的能量随时间的变化以增加为主.地磁场的能量变化率存在56年的周期,主要是由偶极子磁场产生的.地表以外的非偶极子磁能从减小到增大转折出现在1770年,比地核以外滞后40年.地球内部磁能随时间的变化显示,偶极子磁能逐渐减小,非偶极子磁能增加,越靠近核幔边界增加越快;偶极子和非偶极子磁能的变化量相等的分界面在距地心3780km处.从核幔边界到地表,磁能变化的衰减非偶极子比偶极子快,表明偶极子磁场比非偶极子磁场有更深的场源. 相似文献
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地磁场源于地球内部的地核发电机,经由近3000 km厚的地幔和地壳到达地面,穿过生物圈、大气层和电离层后延展至太空形成磁层.地磁场对生物圈有双重保护作用:阻挡了高能粒子向内入侵,也避免了氧和水等挥发性物质向外逃逸.尽管地磁场在几十亿年的时间里帮助维持了地球的宜居性,人们仍认为地磁倒转所导致的保护作用削弱会给生物圈带来深刻的负面影响,甚至是生物灭绝.本文梳理地磁倒转与生物灭绝因果关系研究的五十年发展历程,结合历史背景评介早期"一对一"假说的得与失,并着重阐述空间环境变化在最新提出的"多对一"假说中的重要作用.这些研究成果已经清晰地说明,从地核到磁层的地球各圈层是一个耦合的复杂系统,地球演化中的重大事件应当从地球系统科学的角度来看待,并借助比较行星学来研究和理解. 相似文献
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许天铭 《地震地磁观测与研究》1987,(3)
Tolman 实验成功地证明了,当圆形导线绕通过中心的轴线作加速自旋时在导线中有电流存在。据此,可以设想当地球的自转角速度发生变化时也会在地球内部激发电流,并由该电流引起一个磁场。作者假设了一个地核模型,推导了该模型由角加速激发磁场的公式,阐明了角加速机制的基本性质,发现了由角加速机制激发的磁场无论在结构上还是在随时间变化上都与地磁场的观测事实相符合。这种相符合是多方面的,很难用巧合来解释。它和现在流行的地球发电机假说相比,没有能源的困难,可以解释地磁场倒转在时间上的无规分布。这种机制需要假设地核具有极高的电导率,目前尚无实验条件和现成理论可以证明,有待今后验证。可见角加速机制只是一种推测,现提出来和大家共同研讨。 相似文献
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古地磁学使用的虚地磁极（VGP）是在地心偶极磁场假设下计算的,由于地球非偶极磁场的存在,VGP一般不同于真地磁极（RGP）.为了定量检验非偶极磁场对VGP的影响,本文利用国际参考地磁场模型IGRF 1900～2000,在全球5°×5°的“虚拟测点”网格上计算了VGP和RGP的位置,并求出两种磁极的经纬度偏差和二者的角距离.结果表明,南极地区VGP与GP的角距离最大,可达26°,南大西洋和欧亚大陆北部最大达到24°和18°,其余地区一般小于15°.VGP对RGP的偏差与地磁场分布有关：在非偶极磁场较弱的地区（如太平洋半球）,纬度偏差一般不大（≤10°）,但是在主要地磁异常区（如南大西洋和南极地区）,VGP对RGP的纬度偏差可达25°.VGP对RGP的经度偏差要比纬度偏差大得多,例如在欧亚大陆北部地区,经度偏差分布在-180°到180°的大范围内. 相似文献
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为了研究中国境内各阶非偶极子(ND)磁场,通过最新的地磁场模型CALS10K.1b计算了10000 BC—AD 1990年ND磁场在中国境内的时空及能量变化;22,23和24极子磁场零值线主要呈现出从我国中北部向东南部移动,从北部向东部移动,以及从东南部向西北部移动的趋势;除了26极子磁场,其余ND磁场在1500年以后均有“翘尾”现象,其所占主磁场的比值在10000 BC—AD 1500年呈震荡变化,从1500年开始快速上升;除了22极子磁场,其它各阶ND磁场能量随时间变化的趋势基本一致. 在5650 BC年左右,各阶ND磁场能量值均出现高值并随阶数的增大而衰减,反映了在该时间点通过地核发电机产生的磁场能量随径向距离而近似线性衰减,地磁场能量主要源自地球液态外核. 将CALS10K.1b模型结果与IGRF11模型对比后,得出CALS10K.1b模型所计算的ND磁场及能量值较为可靠,而两者差异主要源于数据和建模方法的不同. 相似文献
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关于地球引力场与地磁场相关性及其物理意义的讨论 总被引：1，自引：0，他引：1
王但文 《地震地磁观测与研究》1989,10(1):78-79
Hide和Malin早在1970年就研究了地球引力场地磁场之间的相关性,把这一对具有重大意义的固体地球物理学研究的课题展示到了大家面前,引起了人们对地球各物理场之间的相互关系的极大关注。但是,Hide等在计算相关系数时,没考虑二者的带谐项以及地磁场四极子部分的高斯系数g_2~1和h_2~1,从而得出的结论是(整个)引力场与非偶极子磁场之间的相关系数为0.8381。我们知道,非偶极子磁场是地磁基本场的扰动部分,是偶极场与地核磁流体流动相 相似文献
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从地磁场随机模拟的需要出发，研究球面各向同性随机矢量场．首先指出，与三维空间中的随机矢量场不同，在球上均匀性蕴含于各向同性；三维均匀各向同性随机矢量场一定是球上各向同性随机矢量场，反之不真．其次，以地核磁场的随机模型为例，给出了球面各向同性模型的空间两点关联张量的并矢表示，并将其在不变坐标系分解；利用核幔边界地球主磁场的球谐功率谱的幂级数拟合模型，估算空间两点关联张量．因此，即使根据地球主磁场观测认定地核场具有球面各向同性，亦不能推定地核内部磁流体运动是三维均匀各向同性的． 相似文献
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地球最终由旋臂式漩涡状云团分层(体)逐步吸聚而成,先后形成各圈层及其过渡层。过渡层富含流体,起着"气垫层"作用,使得不同圈层(体)之间具有差异自转的趋势和可能。地核处于及其特殊的高温高压状态,其表面相对带电,在差异自转作用下形成运流电流,使核外产生地磁场。本研究基于毕奥—萨伐尔定律,建立了地磁场数学模型,系统阐释了地磁场的形成机理。地壳造陆-造山、剥蚀-夷平作用与地磁场阶段性长期变化密切相关。 相似文献
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考虑到内地核较小(其半径为外核的1/3),许多地球发电机模型将内核完全忽略(Hollerbach et al.,1992),要不然就将其处理为不导电的绝缘体(Zhangand Busse,1990;Glatzmaier and Roberts,待出版)。在我们以前的稳态模型(Hollerbach and Jones,1993)中,曾考虑了有限导电内地核的某些效应,尤其是引起内外核之间的电磁耦合效应。本文中,我们包括了一种规定的浮力,从地球物理学的观点讲,这样更加现实,而且所得到的解与时间有关,而不再是与时间无关。在有限导电的内核中的磁场不再是瞬间地调整到外核中的场值,而是有一个它自己固有的几千年的扩散时间尺度。从而外核中较大一些、快一些的地磁涨落有效地被内核平均掉了,产生了相对稳定的外部偶极磁场。我们推测地磁场倒转的发生只能是一次特大的磁场涨落的结果,其幅度足够大,持续时间足够长,使得磁场在整个内核中也发生倒转。 相似文献
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《地震地磁观测与研究》2016,(1)
为了"佐证"地磁场的铁磁体"假说",通过对铁磁体试件加热退磁,在外加磁场作用下冷却、重新磁化实验,成功实现永磁铁磁极性倒转,结合铁磁体居里点可随压强增大而提高的推理,认为地磁场的形成应由内地核铁镍物质的铁磁性引起,并主要通过(下)地幔和液态外地核圈层对的对流变动对内地核温压条件的改变,实现地磁场从具磁性→退磁→恢复磁性进程的地磁场倒转,通过进一步的高温高压模拟实验,可望揭开地磁场的形成及倒转之谜。 相似文献
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张友君 《地球与行星物理论评》2023,(1):100-101
<正>地球之所以能成为宜居性行星的一个关键因素是其具有已存在约35亿年的全球性磁场（Tarduno et al., 2010）,它保护着地球上的有机生命体免受太阳和宇宙的有害射线。地磁场是由地心液态金属核的带电对流产生（Buffett, 2000）,需要持续的能量予以驱动和维持.一般认为,成分对流（chemical/compositional convection）和热对流（thermal convection）是驱动地核对流的两种主要方式.然而, 相似文献
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地球非偶极磁场在主磁场结构及其长期变化中起着重要作用.非偶极磁场主要表现为行星尺度磁异常,它们是南大西洋磁异常、非洲磁异常、欧亚大陆磁异常、澳洲磁异常和北美磁异常.在这5块磁异常中,非洲磁异常对磁赤道的形状和位置以及全球长期变化特征有极大的影响.非洲磁异常的重要性主要表现在3方面：第一,由于异常区位于赤道这一特殊的地理位置,所以它极大地影响磁赤道的形状和位置.相对于偶极场的地磁赤道而言,异常区所在的中北非洲和中大西洋地区的磁赤道向北移动,最大移动量可达约15°.第二,非洲磁异常的快速西漂对全球长期变化的分布起着决定性作用,它在该异常区西边的中美洲形成了全球最主要的长期变化区,在1900~2005年期间,最大年变率Zmax超过200 nT/a.第三,非洲负磁异常区与其南面的南大西洋正磁异常区相结合,〖HJ〗它们的变化使西半球地磁场强度大大减弱,也使全球磁场发生显著畸变.这两块磁异常与深部的反极性斑区有着成因联系. 相似文献