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固态地球内核与地幔之间强烈的重力耦合作用提供了液态地球外核和地幔之间角动量交换的一种方式。本文提出的机制涉及液态地球外核的振荡,由于液态地球外核具有很高的电导率,这种振荡可将巨大的电磁扭转力矩施加于固态地球内核之上。固态地球内核并不能自由地对这个扭转力矩做出反应,因为重力迫使地球内核与地幔之间保持一定的相对位形。对这种相对位形的微小偏离引起重力扭矩,从而使角动量由内核传递到地幔。对这一祸合系统的简正振型的计算结果解释了观测得到的周期为数十年的地幔的运动。能量的电阻消耗所导致的振荡阻尼给出品质因子Q值约为20。基于近年来地磁发电机理论的计算结果,提出了维持这种振荡的一种激发机制。 相似文献
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地球固体内核,一个半径为1220km(地球液体核的1/3)的铁合金球体,吸引着许多科学家在许多领域探索了至少10年。地球内核的一个显著特性是各向异性:地震波沿平行于地球旋转轴方向的传播比沿垂直于地球旋转轴方向的传播快。这种3％ 相似文献
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利用距离为118°-140°的PKIKP和PKiKP波形检验了地球内核最上部 100 km的结构。在赤道地带发现的内核最上部低速层的证据主要位于西经20°至东经 140°。在纬度方向,从南纬35°印度洋下面至北纬60°亚洲的下面可以监测到这一异常。用波形模拟方法可以推断该低速层的最大厚度为40 km,此时波速突变约3％。我们认为,该层可能为新近固结的地核区域,在该区域同时存在活跃的外核成分对流和内核新晶体增长。 相似文献
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地核能量的积累与释放 总被引：6，自引：2，他引：6
地核不仅具有巨量热能，而且有巨量旋转能，这是地球能量释放的内因；天文因素使地核产生周期性的南北振荡，是地球能量间歇性释放的外因。地质旋回与天文周期直接相关，可以根据天文周期预测未来的地质变化。 相似文献
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3 地幔和地核的流体动力学3 .1 确定地球动力学模型的普遍原理和我们的热地球演化模型一致 ,处于“气”态的内核物质变松弛 ,并同时转到液体凝固 (熔化 )状态 ,这个过程在外核界面上伴随有结晶熔化 ,因此形成地幔。在我们的模型中 ,相变过渡峰面 (凝固和结晶 )首先是向地球的中心移动 ,其次是向地表推进 ,其移动和推进的速度分别为 v1 和 v2 ,两个峰面与质量 m1 和m2 的转移有关。我们认为地球是一个独立的系统 ,应该满足 (很明显 ,的确满足 )脉冲 (移动的数量 )守恒定律 ,即 m1 v1 =m2 v2 (以前在估算Δρ时我们利用过这个定律 )。注意到… 相似文献
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根据地球液态外核的对流结构提出一种物理机制，求解释地震学所推断的地球固体内核超速自转的现象。外核中物质对流和发电机效应的数值计算表明，内核的相切柱体内温度偏高。我们证明这种温差会在圆柱体内产生一种超速自转的热风和一种很强的方位磁场。由感应方位磁场和北景极型磁场可导出作用于内核的转矩，当内核的角速度相对于附近相切柱体内流体的角速度，大约滞后１４％时，作用于内核的转矩达到平衡。所推断的内核的超速自转（ 相似文献
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现代地震学展现出了一个复杂的地球内核内部和表面结构.地球内核内部结构的主要特征表现为其地震波速度和衰减呈现各向异性,且各种结构（速度、衰减和各向异性）均呈现东西半球差异,而内核表面的新发现则包括其局部区域存在起伏的地形和固液并存的糊状层.地球内核压缩波速度和衰减均呈现以地球旋转轴为轴的柱对称各向异性,沿地球旋转轴方向传播的压缩波比沿赤道方向传播的压缩波传播更快且衰减更强烈.同时,内核各向异性结构随深度而变化：内核顶部约100~400 km接近各向同性,而在内核最深处300~600 km内则可能存在一个具有不同各向异性特征的内内核.地球内核的东西半球差异表现在多方面：在内核顶部~100 km厚度内,东半球的各向同性速度比西半球快约0.8%,东半球具有较强的衰减（Q=250）,而西半球则具有较弱的衰减（Q=600）;西半球的顶部各向同性层厚度约为100 km,而东半球顶部各向同性层厚度则约为400 km;在各向同性层底下,西半球具有较强的各向异性（~4%）,而东半球则具有较弱的各向异性（~0.7%）.地球内核边界在菲律宾海、黄海、西太平洋以及中美洲下方存在1~14 km高的地形起伏,在鄂霍次克海西南部下方存在4~8 km厚的糊状层.地球内核的这些新发现引发了对许多可能的新物理机制的探讨,也促使我们重新评估我们对外核成分、外核热化学对流、内核凝固过程和地球磁场驱动力的认识.这些结果表明内核凝固过程和地球磁场的热和化学驱动力远比传统观念认为的横向均匀分布复杂得多.内核西半球可能不断凝固并释放潜热和轻元素,而东半球则可能不断熔化并吸收潜热和轻元素,外核对流的驱动力在东西半球可能截然不同,甚至呈现相反方向.这些凝固与熔化交替过程也发生在局部地形起伏区域.在糊状层区域,地球内核凝固释放潜热和化学能,而在大部分无糊状地区,内核凝固只释放潜热. 相似文献
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地球内核是轴对称各向异性的,其对称轴与地球的极轴之间有１１°左右的夹角,本 文根据地球内核相对于外部地球有差异转动这一观测结果,利用晶体生长理论,对内核地震波 速度各向异性的成因进行了探讨．当从熔融状态结晶时,晶体的生长速度与晶体和熔融态之 间相对运动的线速度成正比涸此当固态内核在液态外核中生长时,沿赤道方向的生长速度比 两极方向快．在万有引力场的作用下内核始终保持近似球形,生长速度较快的赤道附近的物 质会向两极区域流动,形成轴对称的流变场。这一轴对称的流变场伴随着轴对称的应力场,使 得构成地球内核的ｈｃｐ型铁晶体的ｃ轴沿着内核自转轴的方向排列,导致观测到的地球内核地 震波速度各向异性。作为推论,内核相对于外部地球可能同时存在着进动和章动。 相似文献
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地磁场起源及其倒转是地球科学的难题之一。究其原因一方面是由于无法直接观测地球内部发生的物理过程,另一方面是由于缺乏理论与实验相结合的综合研究。本文以磁流体力学为基础,将古地磁学与αω发电机理论结合在一起进行分析和研究。得出了如下新观点:(1)洛仑兹力在地核发电过程起负反馈作用;(2)较差旋转控制着地磁场西向漂移,(3)α作用使地磁极偏离地球自转轴 相似文献
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《中国科学:地球科学》2017,(5)
Adam M.Dziewonski(1936~2016)生前是哈佛大学地球与行星科学系教授,世界著名地球物理学家与地震学家.鉴于Dziewonski教授在固体地球物理领域的重要基础贡献,1998年瑞典皇家科学院授予他Crafoord奖(被誉为地学界的"诺贝尔奖"),1999年美国地震学会授予他Harry Fielding Reid奖章,2002年美国地球物理学会授予他William Bowie奖章.Dziewonski教授的研究注重于利用地震观测资料来探索地球内部结构和地震震源机制,他最杰出的工作包括:(1)发展了地震矩中心位置和震源机制(CMT)反演方法,建立了实时自动反演全球中大型地震震源参数的系统,以及具有搜索功能的震源参数数据库以及相关的网站;(2)发展了被地学界广泛应用的一维地球参考结构模型PREM;(3)将层析成像方法应用于地球深部结构的研究中,反演获得三维非均匀地幔的速度结构模型,以及地球内部结构间断面的深度起伏特征;(4)证实地球内核的固态性,发现地球内核的各向异性和内核最深部的结构特征.Dziewonski教授是很多地震学领域的开创者,他在地震学基础研究领域的重大贡献深刻而广泛地影响着全世界的地震学家以及其他地球科学领域的研究者.本文简要介绍了Dziewonski教授主要的科研工作、核心的学术成就及重要的学术服务贡献,并探讨了他学术研究成功的因素,希望能够对从事地球科学研究的学者有积极的启示. 相似文献
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一个地震对(1993年12月1日和2003年9月6日发生在南桑德威奇群岛的2次地震)的压缩波,由俄罗斯和吉尔吉斯斯坦的3个台记录,由地球内核边界反射,2003年地震时比1993年地震时至少早到达了39～70ms。这一变化表明,在这2次事件之间,非洲中部之下的地球内核半径局部扩大了0.98～1.75km。内核半径的变化或可由假定内核边界存在不规则性并在内核是固定不变的情况下内核的差速运动,或者内核以这种量值快速增长来解释。 相似文献
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苏门达腊大地震激发的地球自由振荡及其谱线分裂的检测与讨论 总被引：3，自引：0，他引：3
2004年12月26日的苏门达腊大地震不仅产生了印度洋大海啸, 还激发了地球自由振荡. 武汉台C0-32超导重力仪记录到这次大地震激发的地球自由振荡信号. 通过对C0-32超导重力仪观测资料的预处理和谱分析, 不仅检测到42个基频振型和2个径向振型, 还较系统地检测到49个谐频振型和12个振型的谱峰分裂. 通过对检测到的谐频振型及异常谱峰分裂现象的讨论, 发现内核顶部的刚度是低于目前地球模型的理论估值, 但内核顶部压缩波速的各向异性却是高于目前学者的估测值. 这表明地球内核的各向异性远比目前所认识的复杂, 可能在地球内核的形成及演化过程中还存在新的地球物理现象. 相似文献
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本文利用球对称、非自转、弹性和各向同性地球模型(SNREI)理论模拟计算了地球内核平动振荡的地震激发.以2004年12月26日苏门答腊大地震为例,讨论震源机制解(标量地震矩、走向、倾角、滑动角和深度)对内核平动振荡振幅激发的影响;基于全球21个Mw8.0级以上的大地震,分别计算10个数据资料较好的超导重力台站理论上可以接收到的内核平动振荡信号的频率域振幅.结果表明标量地震矩对内核平动振荡振幅的影响最大,走向、倾角、滑动角和深度对内核平动振荡振幅也有一定影响,但是影响相对较小;不同区域获得的由大地震引起的内核平动振荡信号的幅度存在显著差异,此结果为频率域多台站加权迭积提供了计算基础.另外,只有武汉台站接收到的2011年日本Tohoku Mw9.1地震激发的内核平动振荡的振幅值达到了地球表面高精度、高灵敏度的超导重力仪检测水平,振幅值为0.0103nm·s-2.结果说明地震激发的内核平动振荡的信号极其微弱,信号几乎淹没在背景噪声中,必须利用多台站迭积法才有可能将信号提取出来. 相似文献