新四面体理论与磁极倒转

本文以最新修正了的新四面体理论模型来解释地球磁极倒转现象及其规律性。文章简要回顾了依附于收缩说的地球四面体理论的兴衰,接着简述了应归属于脉动说范畴的新四面体理论研究的最新进展——地球多级驻波(式)脉动演化模型。新模型可概括为:地球的形态在演化过程中呈“准球体→负准四面体→准球体→正准四面体→准球体→…”的驻波脉动;在呈每种形体的大阶段中,又包含着次级、更次级的驻波脉动。然后论述了地磁极性倒转的规律性(即多变→固定[正向]→多变→固定[反向] →多变→…)以及新模型对其所做的解释(即固定正向和固定反向阶段分别为负和正准四面体阶段,多变阶段为准球体阶段)。     

CDY-1型导向传感器的测量原理与计算

本文简要论述了CDY-1有线地磁导向仪的导向传感器,利用地球的重力场和地磁场作为参考系,采用惯性器件进行测量的基本测量原理和计算方法。     

1954年 中国第一支航空物探队

正新中国建立初期,为了加快进行矿产普查,地质部拟采用航空磁测技术。1953年,地质部地球物理探矿处组织成立了航空磁测筹备组,负责对苏联1952年赠予我国的10台AM-9JI感应式垂直航空磁力仪进行接收、检测和调试,并进行飞行试验工作。该筹备组负责人为杨广庆,成员有刘行义、卓松年、朱英等。由于AM-9JI航磁仪测量的是地磁场垂直分量,而我国纬度较低,地磁场的水平分量较强,所以该仪器工作不稳定,几个月的工作始终未能调好,难以投入飞行试验。后来走访北京、天津、哈尔滨等地电机厂,在老工人技师协助下,仪器达到出     

引入地轴进动的地球发电机模型数值模拟

在地球外核磁流体发电机数值模拟研究中,与地轴进动相关的庞加莱力通常视其影响极小而在求解发电机方程组中将其忽略,但实际上地轴进动的周期相对地球磁场的倒转周期来说仍是一个值得考虑的项。基于地球发电机数值模拟基准模型,通过引入周期为25 960 a的地轴进动速度,比较分析不同埃克曼数和瑞利数参数组合模型中地轴进动对发电机数值模型的作用。结果表明,地轴进动使得球壳磁流体的动能及磁能波动稳定在一个较原始模型更小的范围内,但增大球壳磁流体的环向动能10%~20%以上,这导致磁场西向漂移速率明显加快;通过比较各模型间的核-幔边界磁场强度和磁雷诺数,发现地轴进动项的引入使得磁流体的能量更倾向于向动能转换;通过比较核-幔边界的偶极性,发现地轴进动项的引入会降低磁流体发电机数值模型的偶极性,但对于所选的原始模型,偶极性的减小程度还不足以使其成为非类地发电机模型。通过数值模拟研究,发现地轴进动项的加入很可能会导致埃克曼数量级较小的类地发电机模型变为多极子主导的发电机模型,因此,在更为准确的磁流体发电机数值模拟研究中,必须考虑地轴进动项。     

末次盛冰期以来兴凯湖的古环境演变——基于地磁场长期变化的年龄框架

对小兴凯湖内一根长6m的钻孔(XKH1)进行了沉积物颜色、粒度、古地磁和总有机碳、总氮分析。通过与贝加尔湖和琵琶湖沉积岩芯磁倾角记录的对比,建立了该岩芯的时间序列;基于多指标综合分析,重建了24ka以来兴凯湖区域古环境和古气候演化历史,讨论了湖区环境对东亚季风和北半球温度变化的响应;通过粒级-标准偏差方法获得的环境敏感粒级组分9.29~63.00μm能作为降水量的指标。末次盛冰期时(24.0~19.5ka B.P.),东亚冬季风盛行,XKH1岩芯沉积物平均粒径相对较粗,亮度(L~*)和磁化率(x)值高,有机质含量低,反映湖区气候冷湿,湖泊缓慢扩张,湖面比现在低。19.5~18.4ka B.P.,东亚夏季风逐渐减弱,使流域降雨量减少,湖泊收缩,沉积物有机质含量显著增加,可能在湖滨区域发育了沼泽沉积。18.4~15.1ka B.P.沉积物中植物茎碎片含量高,砂含量波动频繁,指示了湖面进一步降低。冰消期(15.1~11.4ka B.P.),沉积物磁化率(x)升高,色度值(a~*)减小,反映东亚夏季风逐渐增强,湖区降雨量增加,湖泊扩张,为高湖面时期,沉积层底部和顶部砂含量增加明显,环境敏感粒级组分9.29~63.00μm的含量呈现减小-增大-减小的变化规律,可很好的对应于OD/B-A/YD气候波动事件。进入全新世,夏季风进一步增强,11.2~10.6ka B.P.时,XKH1沉积物平均粒径增加,指示降雨量的增加为湖区带来大量沉积物,开始在近岸发育砂坝,大、小兴凯湖被隔开;3.80~0.58ka B.P.时,色度值(a~*)剧烈升高,发育虫穴构造并被黄褐色结核充填,指示湖面变浅,气候干旱。     

Characteristics of Geoelectric and Geomagnetic Data before Strong Earthquakes in the North China Region

The earth resistivity and geomagnetic observation data of the Z component from many stations in near-epicentral areas of strong earthquakes are combined and calculated by using a spatial linearity method and a new characteristic value, the spatial linearity a, describing the precursory field in near-epicentral area of strong earthquake, is obtained. The analysis and calculation results of geoelectric and geomagnetic observation data prior to 8 earthquakes with M≥5.5 occurring in the North China region show that a value near the epicentral area tendsto decrease significantly half a year before strong earthquakes.     

中国大陆西部强震前超低频磁场时空变化特征

对2015年至2019年期间中国大陆西部的磁通门磁力仪秒采样观测资料开展了5—100 s频段的地磁垂直强度极化分析,并运用一些数学方法对分析结果进行了处理。结果显示,极化高值在经向和纬向均无明显的形态和幅值变化,且极化高值与地磁外源场扰动无关。在此基础上筛选出18次极化高值异常事件,利用插值方法得到了极化高值异常的空间分布图,并分析了18次高值异常与中国大陆西部及周边15次强震的时空关系。分析结果表明:地磁场出现多台同步极化高值现象后的半年内,高值区可能发生M6.0以上强震;高值现象出现后,多个高值区均有可能发生强震;后续强震的震级与高值区面积呈正相关。      

古董与地磁场

地磁场与我们有哪些联系?地磁场是地球的基本物理场之一,环绕在地球周围,无处不在。但和重力场、电场等物理场一样,地磁场看不见摸不着,很少引起公众的关注,甚至很多人都不知道它的存在。2019年1月《自然》杂志发表了一篇题为“Earth's magnetic field is actingup(地磁场在“耍脾气”)”文章,让长期默默无闻的地磁场一时爆红,赚足了眼球。文章主要是讲从1980年开始,地磁北极移动速度加快,以每年大约55km的速度从加拿大向西伯利亚移动,2001年进入北冰洋,2018年已越过国际日期变更线进入东半球,目前还在径直向西伯利亚运动。     

地磁场模型及在海洋环境中的应用需求研究

地磁场是地球固有的基本物理场,地磁场模型是海洋环境保障的重要信息。分析了对地磁场建模理论、现今具有代表性的主磁场模型、地壳异常模型及其他磁场模型最新研究成果,对照地磁场模型在海洋环境中的应用现状,认为现今地磁场模型的分辨率和精度等技术指标尚未能满足地磁匹配导航和水下目标探测等保障需求。提出要深化海域磁场模型应用需求论证,加强现有海域磁力测量资料的整编,积极开展海域地磁场观测的理论创新、技术创新和方法研究,研发出我国海域高精度高分辨率的地磁场模型。