我国及邻近地区的嵌套式磁场模型

本文将球谐分析（SHA）和矩谐分析（RHA）依次用于空间范围逐步缩小的区域,得到了嵌套式磁场模型。这个模型可以清楚地反映出大小不同的各级地磁异常的三维结构,为研究地磁异常起源及有关的大地构造问题提供了较好的依据。本文建立的1970年代华北地区地磁场的三级嵌套模型由全球SHA模型、中国RHA模型和华北RHA模型三级组成。该模型指出,华北中部由南向北有一个由北北东逐渐转向北东东方向的Z分量正异常带,这可能与华北的地质构造有关。     

行星际磁场扇形结构对中低纬地磁场的影响

本文用特征向量分析法对1973年北京地磁台水平磁场强度H的时均值资料进行了研究,识别出了行星际磁场扇形效应对中低纬地磁场H日变化的贡献。研究结果表明,中低纬扇形效应约为3-5nT的数量级,分点月最大（～5nT）,冬季最小（～3nT）。当扇形磁场背离太阳时,扇形效应引起白天H增大,夜间减小;当扇形磁场朝向太阳时,H的变化相反。用第一特征向量推断行星际磁场的扇形极性,其符合率在两分点月份和夏季达到70％左右,冬季低于50％,暗示了冬季反向扇形效应的存在。     

磁扰日的L电流体系

用电离层风发电机理论,对不同的电导率模型分别计算了磁静日和磁扰日期间不同月相的理论L电流体系。磁静日的L电流主要分布在纬度0°-60°之间的白天一侧,与平均太阴月的L电流相比,白天一侧的电流强度增大了1.2-1.7倍,而夜间减小到十分之一。磁扰日的L电流体系在高纬度区形成特征的电流分布（L^p）。磁扰日期间,极光带电导率的增大不仅影响极光带和高纬度地区的电流分布,而且使中低纬度的L电流增强了20-30％,使赤道电急流增强约20％,并使中低纬电流涡的焦点向高纬移动了4°左右。     

我国及邻近地区地磁场的矩谐分析

本文从高斯位理论出发,得到了包含内源场和外源场的局部地区地磁场矩谐级数表达式,指出了局部地区地磁场内、外源部分分离的可能性。对中国及邻近地区1970.0年地磁场的矩谐分析结果表明:在北纬10°-45°之间有一个垂直分量的负异常带,异常中心在西藏高原和太平洋西部,最大异常值分别达到-330γ和-460γ;北向分量的正异常区从北纬23°一直伸展到北纬55°以北,极大值约在北纬40°附近,极值达300γ;东向分量在整个区域呈现微弱的正异常。本文对与矩谐分析有关的截断水平、光滑处理以及误差分析等问题也进行了讨论。     

Reversed polarity patches at the CMB and geomagnetic field reversal

The International Geomagnetic Reference Field models (IGRF) for 1900–2000 are used to calculate the geomagnetic field distribution in the Earth’ interior from the ground surface to the core-mantle boundary (CMB) under the assumption of insulated mantle. Four reversed polarity patches, as one of the most important features of the CMB field, are revealed. Two patches with +Z polarity (downward) at the southern African and the southern American regions stand out against the background of ™Z polarity (upward) in the southern hemisphere, and two patches of ™Z polarity at the North Polar and the northern Pacific regions stand out against the +Z background in the northern hemisphere. During the 1900–2000 period the southern African (SAF) patch has quickly drifted westward at a speed of 0.20–.3° /a; meanwhile its area has expanded 5 times, and the magnetic flux crossing the area has intensified 30 times. On the other hand, other three patches show little if any change during this 100-year period. Extending upward, each of the reversed polarity patches at the CMB forms a chimney-shaped “reversed polarity column” in the mantle with the bottom at the CMB. The height of the SAF column has grown rapidly from 200km in 1900 to 900km in 2000. If the column grows steadily at the same rate in the future, its top will reach to the ground surface in 600–700 years. And then a reversed polarity patch will be observed at the Earth’s surface, which will be an indicator of the beginning of a magnetic field reversal. On the basis of this study, one can describe the process of a geomagnetic polarity reversal, the polarity reversal may be observed firstly in one or several local regions; then the areas of these regions expand, and at the same time, other new reversed polarity regions may appear. Thus several poles may exist during a polarity reversal.     

地球深部电性变化及相变机制

前言在一些中强地震之前,我们观测到震中附近地磁场各分量发生特殊的相关变化,据此我们在1970年提出地磁预报地震的“特征线”法(又称“斜率法”)。本文从高斯位理论出发,应用电磁感应原理讨论这种方法的理论依据,并阐明预报指标的物理意义以及特征线变     

地磁场能量在地球内部的分布及其长期变化

用国际参考地磁场模型(IGRF)分析了地磁场能量在地球内部的分布及其长期变化.结果表明,从1900年到2005年,地核以外地磁场总能量由6.818×1018J减少到6.594×1018J,减小了3.3%,地表以外地磁场总能量由8.658×101J减小到.63×101J,减小了11.4%.分析地球内部不同圈层地磁场能量的变化表明,地壳(A层)、上地幔(B层)、转换带(C层)、下地幔D′层的地磁场总能量在减小,但是下地幔"层的地磁场总能量却在快速增加.磁能密度随时间的变化更清楚地显示出磁能增加和减小的分界面在r=3840km处.上述结果表明,地核和地表以外地磁场总能量在趋势性减小的同时,也在进行重新分配.进一步分析表明,下地幔D"层磁能快速增长,主要是由高阶磁多极子的增强引起的.在地磁场倒转前,偶极矩减小而多极性相对增强在能量分布上的表现就是磁能向下地幔底部(特别是D"层)集中.     

地磁场模型误差分析中的几个问题

地磁场全球建模和局域建模理论是编绘全球地磁图和区域地磁图(如国家地磁图)的基础.区域磁场是全球磁场的一部分,因此,区域模型系数与全球模型系数之间存在着确定的关系.这些关系既是检验区域建模的分析方法是否合理,结果是否正确的判据,又是估计区域模型误差的出发点.全球建模的标准方法是球谐分析,而局域建模方法很多,大体可分为基于...     

峰年联测期间的地磁活动预报

地磁活动预报目前,国内外的工作基本处在统计性预报和相关性研究的水平上。我们现在进行的是月预报。 1989年有五次联测在我们预报的时间范围内。总体上看,发布的地磁活动预报有四次报的比较准确,有一次未报准。在6月中旬以后到8月初的这一较长时段中,地磁     

地磁活动指数的过去、现在和未来

地磁活动性是范围广、分量多、种类繁、形态异、频谱宽、原因复杂的时变过程.面对如此复杂的地磁活动性,除了分门别类逐一进行深入研究之外,根据实测资料,用简便易行的分类和简单明了的指标,对地磁活动性进行总体检阅和形态学描述也是非常必要的.于是,各种地磁活动指数应运而生.地磁指数不仅是表征地磁活动现象的重要参数,其应用范围逐渐扩展到日地能量耦合计算、电离层一磁层一太阳风空问环境状态描述、空间环境监测、空间天气预报等许多相关领域."地磁活动指数化"的思想正在向别的领域扩展,其构建原理和量算方法也在不断改进和完善.本文将现有的约50种地磁活动指数分两大类型,综述其提出背景和发展过程,分析其使用范围和优缺点,探讨地磁活动指数未来发展的趋势.