行星际磁场By分量对地球磁层顶场向电流调制

采用三维可压缩MHD数值模拟研究了行星际磁场By分量的变化对磁层顶重联区场向电流大小和分布的影响. 行星际磁场通过模拟区x=-Lx处左边界条件By来影响重联过程，从而改变重联区的场向电流. 研究结果表明边界条件By的突然改变，能使重联区场向电流迅速增加，甚至达到增大一个量级的水平.By本身的存在(即不为零)也会使场向电流维持在一个较高的水平. 由于行星际磁场By分量不为零，而形成模拟区磁场By不对称分布，这种不对称分布是场向电流不对称分布产生的主要原因. 这些结果是与Orsted卫星最新观测结果和地 面观测结果相符合的，它表明行星际磁场By分量对地球空间场向电流有较大的调制作用.     

地磁巡测的几个问题

从变化磁场或内源磁场的变化来探索地震前兆,都是企图找到地震活动过程中的地磁场变化.近年来,流动地磁重复测量已成为配合固定地磁台研究地磁场空间分布及其变化特征的重要途径.目前在观测强震活动过程中所引起的地磁场变化、探索震磁关系、寻求地震孕育过程中的地磁场变化指标等方面做了一些工作.在实地观测中,假设地壳介质磁场的变化是地壳变异的一种反映,震源体或其应力场所展布的块体是不大的,因此可以认为它是放在地球基本磁场(?)_1和大陆磁异常场(?)_2中被磁化的一块磁体.从这个意义上讲,(?)_1和(?)_2的合成场是震源体的     

三维非均匀地幔中深源电场和磁场的谱理论（Ⅱ）──-横向缓变摄动和极型场快速扩散

把磁场观测数据向导电区域延拓,是地球电磁学的经典问题之一．从准静态近似和非零矢势规范的电磁场方程出发,依据矢量的球面分解唯一性定理,本文建立支配三维非均匀电寻率分布全球地慢中的环型场、极型场和电位势场的耦合方程组烤虑地球深部研究对认识全球地幔非均匀性横向变化尺度的限制,提出横向缓变意义下三维非均匀地幔中电场和磁场的摄动理论,其零级近似不要求电导率分布一维球对称．作为零级近似可解的例证,研究了地幔深源极型场的反扩散问题,在利用地面磁场观测反演到核幔边界时,可以考虑地幄横向非均匀性影响．     

岩石磁学与古磁学的回顾与展望

一、序言关于地球具有磁场、并且该场的方向与强度随时间、地点的不同而变化这一事实,早在数百年前即为人们所确知.但是,在地球存在的效十亿年内,它的磁场究竟是在何时产生的?又是怎样产生的呢?磁场方向与强度的空同分布遵循着何种规律?随时间的演变又具有哪些特征?等等,这些都是地磁学研究必须回答但至今尚未完全解决的基本课题.     

关于东亚大陆磁场的研究

本文利用近三十年来的地面测量资料和东亚地区11个地磁台的资料,以及1965.0、1975.0国际地磁参考场等资料,对东亚大陆磁场的时、空变化特征进行了研究。内容包括:东亚大陆磁场的空间分布特征及场源深度的估算,东亚大陆磁场的中心位置及其磁场强度、磁场方向,近三十年来东亚大陆磁场的长期变化特征等。得到的主要结果是:1.东亚大陆磁场的中心位置近三十年来没有西向漂移的迹象,从而推断它的长期变化主要由场源强度的变化所引起,而不是主要由非偶场的西向漂移所引起;2.东亚大陆磁场的中心与它的长期变化的中心不相一致,同时,在青藏高原的东部还可能存在一弱中心。     

地球电场与地球磁场的形成机理

为探讨地球磁场的形成机理,应用经典电磁理论以微分的思维方式建立起三种自激发电机模型,用球形自激发电机模型简明地描述地球磁场的形成和分布;从分析地轴参考系中相对于自转地球静止的电荷间洛仑兹力的特点以及地球上的电荷在地球电场和地球磁场作用下的漂移规律,阐述中心磁场的形成及反转机理;分析电荷相对于地球的漂移以阐述偏磁场的形成.理论分析表明:地球上每一点的磁场都可以看成是由该点的几个分磁场叠加而成;地球具有自身的电场;地球电场与地球磁场同时产生、同时变化,且都源自于地球的自转和地球上正负电荷的非对等分布.     

中国地磁基本场模式建立方法探讨

利用７０年代的地磁资料，讨论了测点和密度和测点坐标变换对建立中国地磁基本场模式的影响，结果表明，只选用分布较为均匀的２００个左右的测点建立基本场模式是可行的，对测点的球面坐标进行Ｍｅｒｃａｔｏｒ投影变换是必要的，可以显著减小模式的场值分布在边界附近出现的畸变现象；３阶到５阶模式均主要反映正常的基本磁场分布，而５阶模式效果最好。     

川滇地区岩石圈磁场及其与强震关系研究

利用《2010中国地磁参考场模型》,计算川滇地区岩石圈磁场ΔX分量、ΔY分量及ΔZ分量,绘制岩石圈磁场图。将1970年以来川滇地区8次7级以上强震震中投影到岩石圈磁场图上,分析强震震中附近岩石圈磁场宏观分布特征。并对8次强震的震中岩石圈磁场强度进行了统计分析。结果表明,川滇地区块体分界与岩石圈磁场分布有着良好的对应关系,正负异常区的分界线大多沿断裂带分布;强震震中多位于岩石圈磁场负值区,大多沿正负异常区的分界线分布。     

苏、 鲁、 豫、 皖交界及南黄海地区地磁监测与分析

通过在苏、 鲁、 豫、 皖交界及南黄海地区开展地磁基本场矢量测量、 数据处理和分析, 计算了该区域地磁基本场和地磁异常场总强度和水平强度的曲面样条模型, 并绘制相应的地磁图和地磁异常图, 探索研究局部地磁基本场的变化特征。 分析结果表明, 通过区域地磁基本场矢量测量, 能相对精细地反应区域地磁基本场空间分布, 分辨存在的地磁基本场异常, 为地震中长期预报提供科学数据和相关地球物理场变化背景。     

基于三维Taylor多项式和曲面Spline模型的区域磁异常场研究（英文）

使用三维Taylor多项式模型,结合曲面Spline模型以及1960.0、1970.0、1980.0、1990.0和2000.0年的实测三要素数据以研究中国大陆地区的地磁异常场。为了获取较为真实可靠的磁异常场,从实测数据中移除了主磁场和电离层磁场和磁层磁场的感应场部分。将两种模型所得到的磁异常与基于实测点和Kriging插值法得到的磁异常相比较。通过将所有测点归算至2000.0年以研究磁异常的整体分布情况。结果显示无论分布还是强度,基于曲面Spline模型和基于Kriging插值法的总强度F的磁异常基本相似。对于整体分布而言,地磁要素X、Y、Z和F的磁异常分布都以负值为主。基于三维模型的磁异常显示随着经度的增加,要素X的强度由-100增加到0nT左右,要素Y的强度从400降低到20nT左右,大陆东部地区基本为负值。要素Z和F的强度变化非常相似,大部分地区都为-50nT左右,西藏西部有一更强的负异常区域。Spline模型可以更好地反映磁异常细节,而实测点的分布不均会产生一些较大的磁异常。考虑了高度因素的三维模型可进行更好的模拟,其与Kriging方法所建的磁异常分布较为一致。     

中低纬度区变化地磁场的结构分析

用自然正交分量法（MNOC）分析了我国部分地磁台的变化磁场资料,得到了组成中低纬度地区变化磁场的几种主要成分,它们是电离层风发电机电流产生的S_q变化,磁扰电流产生的S_D变化,与UT有关的D_UT变化.这些成分的相对大小随季节而变,场的变幅有特定的纬度分布.     

地球内磁层场向电流的统计特征

利用ISEE－1和ISEE-2飞船观测的磁场数据，分析了地球内磁层场向电流的统计特征，包括场向电流的空间（L值和地方时）分布；流进和流出电离层的场向电流随地方时的变化；场向电流发生率与地磁活动水平（以AL指数表征）、行星际磁场（IMF）Bz的关系，电流强度和密度随地磁活动水平的变化等．发现，场向电流大都发生在夜间，且集中在L为6-10区域内，场向电流发生率，强度和密度随地磁活动增强而增大，行星际磁场南向时的发生率远远高于北向时的发生率．这些结果表明，内磁层场向电流的产生是太阳风和磁层、电离层间电动耦合增加的结果．     

中国大陆地磁场长期变化的某些特征

地磁场是地球的基本物理属性,由基本磁场、地壳磁场、变化磁场和感应磁场四部分组成.其中基本磁场起源于地球内部,是地磁场的主要成分,它的变化极为缓慢,称为地磁场的长期变化,研究它的变化及起源,一直是地球动力学的重要内容之一.     

内磁层电流体系的地磁效应

对Ⅱ区场向电流及其伴随的部分环电流和电离层电流组成的内磁层三维电流体系（PRFI电流系）的磁场效应进行了数值计算.这一三维电流体系在中低纬度地面产生的磁场呈现出特殊的纬度分布:X分量几乎不随纬度变化,Y分量随纬度增高近似呈线性变化.这些特征明显不同于对称环电流的磁场分布特征（X∝ cosφ,φ是纬度,Y=0）,也不同于DP2、S_q、L等电流体系的磁场分布特征.利用这一特征我们可以从地磁台子午链观测到的磁场扰动中分离出PRFI电流系的贡献.用1989年3月磁暴的实例检验了上述模型,观测结果与理论结果符合得很好.分析结果还表明,最大的D_st指数并不一定对应着最强的对称环电流.     

主磁场梯度的空间分布和长期变化特征

根据GUFM1和IGRF11模型,计算1590—2010年主磁场总强度F、水平分量H和磁倾角I三个要素的水平梯度和垂直梯度,分析了它们的空间分布和长期变化特点.结果表明:F和H的垂直梯度与其磁场的空间分布类似,水平方向的梯度以及磁倾角I在3个方向的梯度都与其磁场分布有明显差异.H的3个方向的梯度分布清楚地指示出南磁极的位置.梯度的长期变化表明,北半球磁场梯度漂移缓慢,南半球磁场梯度变化较快.磁倾角的垂直梯度显示,中太平洋负异常周围的正异常在围绕该负异常旋转.近赤道的梯度异常带在60°W附近的转折是由印度洋异常向非洲方向移动所致.     

特斯拉与奥斯特的区别

在电磁学和地磁测量中,常用特斯拉和奥斯特作为磁场的计量单位,前者为磁感应强度单位,后者为磁场强度单位。 磁感应强度B表示磁场对位于场中的运动电荷有作用力这一基本性质的物理量,是一个矢量,其值不仅取决于传导电流而且与介质有关,随空间和时间变化。单位为特斯拉(T)     

地磁绝对子夜均值异常识别方法研究

地磁绝对子夜均值数据,即台站地方时00～03时期间的地磁场绝对数据是地球主磁场和地壳磁场变化研究中常用的基础数据.该均值中基本去除了电离层电流体系的影响,但仍不可避免地存在着主磁场的变化和磁层磁场的变化,可能会存在与地震孕育有关的地壳磁场的变化、因台站观测环境干扰或绝对观测错误产生的不可弥补的错误数据以及因数据处理错误产生的可修正的错误数据.     

海南省(岛)1988.0年代地磁图的绘制及琼中台址磁场区域代表性研究

本文通过对海南省(岛)地磁图绘制及其有关资料的分析,讨论了琼中地磁台地面磁场梯度分布,台地附近磁性环境变化特征,区域的地理位置、地质构造、磁场背景与台站观测值的关系。从而提出了琼中地磁台址磁场区城代表性的问题。     

华北中部岩石圈磁场变化与岩石圈结构间的关系

对2016—2019年华北中部地区（34.7°—41.1°N,110.3°—119.7°E）流动地磁矢量观测数据进行处理,得到连续3期岩石圈磁场年变化数据,并对岩石圈磁场空间分布形态进行分析。研究发现,磁异常分布与岩石圈结构之间有一定相关性,在太行山隆起以西、临清坳陷、鲁西断隆和鲁西断隆以东等主要结构单元表现出不同程度的差异性,但在各自单元内却呈现出较好的整体性,岩石圈磁场水平矢量H和东向分量ΔY要素分区特征较明显。从H矢量空间分布形态可以看出,高能量区多分布在太行山隆起以西和鲁西断隆周边。文水—日照ΔY要素剖面幅值变化形态与结构分区间对应较好,对主要结构单元ΔX、ΔY、ΔZ要素异常幅度均值和极值进行统计,结果表明,太行山隆起以西近期岩石圈磁场变化幅度最大,异常能量最强,其次为鲁西断隆及以东地区,而临清坳陷周边磁场变化相对较平稳。     

山东地区地磁背景场的变化特征

本文利用按距离加权最小二乘曲面拟合的方法，对山东地区近期地磁场中总强度Ｆ值及垂直分量Ｚ值的观测资料进行了计算及分析，得到了山东地区地磁背景场近期的变化特征。结果表明：山东地区地磁背景场在地震活动平静状态下其变化特征与地理纬度的改变密切相关，而与地理经度的改变关系不大；Ｆ值或Ｚ值等值线的分布与地磁台分布状况有关，Ｆ值和Ｚ值随时间的增加而增大。