行星尺度地磁异常的长期变化

为了综合反映地球表面行星尺度磁异常的展布面积、磁场极值以及磁场分布特征等多种因素及其与磁能的关系,本文用穿过各异常区的“无符号磁通量”为特征参数来表征磁异常区强度.用第八代国际参考地磁场模型(IGRF),分析了1900年到2000年全球最大的5个磁异常区的长期变化,结果表明,在一百年中,南大西洋(SAT)、大洋洲(AUS)和非洲(AF)3个异常区的磁通量均增加了200MWb以上,欧亚异常(EA)磁通量增加幅度稍小(157MWb),上述4个异常区磁通量增幅为30%—60%,而北美异常(NAM)的磁通量则减小了50MWb.各异常区面积虽有变化,但最大变化仅为%左右.对磁异常区的西向漂移研究表明,地球表面和核幔界面的西漂明显存在差异：地表磁场有持续而稳定的西向漂移,全球平均西漂速度为0.2°/a;但核幔界面磁场的西向漂移速度要小得多,最大不超过0.1°/a.形成这种差异的原因可能是组成地磁场的不同球谐分量有不同的漂移速度;地表磁场的西漂主要决定于占优势的低阶分量,而核幔界面的西漂则受到高阶分量的重大影响.本文指出,在把地表西漂值用作地核磁流体运动速度的典型值时必须十分谨慎.     

行星尺度地磁异常的长期变化

为了综合反映地球表面行星尺度磁异常的展布面积、磁场极值以及磁场分布特征等多种因素及其与磁能的关系，本文用穿过各异常区的“无符号磁通量”为特征参数来表征磁异常区强度.用第八代国际参考地磁场模型(IGRF)，分析了1900年到2000年全球最大的5个磁异常区的长期变化，结果表明，在一百年中，南大西洋(SAT)、大洋洲(AUS)和非洲(AF)3个异常区的磁通量均增加了200MWb以上，欧亚异常(EA)磁通量增加幅度稍小(157MWb)，上述4个异常区磁通量增幅为30%-60%，而北美异常(NAM)的磁通量则减小了50MWb.各异常区面积虽有变化，但最大变化仅为%左右.对磁异常区的西向漂移研究表明，地球表面和核幔界面的西漂明显存在差异：地表磁场有持续而稳定的西向漂移，全球平均西漂速度为0.2°/a；但核幔界面磁场的西向漂移速度要小得多，最大不超过0.1°/a.形成这种差异的原因可能是组成地磁场的不同球谐分量有不同的漂移速度；地表磁场的西漂主要决定于占优势的低阶分量，而核幔界面的西漂则受到高阶分量的重大影响.本文指出，在把地表西漂值用作地核磁流体运动速度的典型值时必须十分谨慎.     

地磁场长期变化和日长十年尺度变化的周期特征

根据历史地磁场模型GUFM1、第10代国际参考地磁场（IGRF10）模型和日长资料,采用小波变换方法,分析了地磁场磁矩、能量、西向漂移等参数的长期变化和日长十年尺度变化的周期分量及其时变特征.结果表明,1800～2005年期间,偶极子磁场长期变化有82年和48年准周期分量,它们与日长变化的周期没有直接关系.非偶极子磁场参数的长期变化与日长变化有66年和32年准周期分量,66年准周期比32年准周期强.在66年准周期分量,西向漂移比日长变化超前8.8年,非偶极子磁场能量比日长变化滞后15.6年.日长十年尺度波动和地磁场长期变化的起源不存在因果关系.     

小波变换应用于日长变化的研究进展

随着空间测地技术的发展,日长变化的观测资料已经达到了空前高的程度,迫切需要合适的数学工具和方法从这些高精度的观测资料中提取有价值的信息.近些年,小波变换被应用于天文学和地球科学的资料分析中,它通过伸缩和平移等运算对时间信号进行多尺度的细化分析,从中提取有效的信息.本文主要介绍了小波变换应用于日长变化的研究进展,并初步探讨该领域以后的研究方向.     

理解前兆异常变化机理和地震短临前兆

本文概要介绍了国内外近几年在地壳形变一地球自转日长变化十年尺度相关性、静寂地震、前驱波三方面的重要研究发现,并分析了这三项研究发现在地震前兆异常机理认识中的作用。初步分析表明：深部核幔耦合作用引起的地壳形变、地球物理场十年尺度波动,是数年至十年尺度地震场兆波动性变化的重要调制因素之一;源于断层脆韧转换带(过渡层)的静寂地震一慢地震缓慢破裂过程,是数天至数月尺度地震短期异常变化产生的重要原因;源于脆韧转换层上部或弹脆性层薄弱部分慢地震过程所辐射出来的低频前驱波(慢地震波),是目前已发现的可重复出现的短临前兆信号,具有数小时至7天左右的地震短临预报指标意义。     

地球自转及其和地球物理现象的联系：Ⅰ日长变化

本文回顾了近十年来的研究进展，分各个时间尺度讨论了日长变化及其地球物理激发原因，并评估未来十年内地球自转运动可能的研究方向及课题。     

10年尺度的日长变化的一种机制

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。     

过去2000年以来地磁偶极子的长期变化

利用地磁场模型资料,计算和分析了公元0～2000年的地磁场偶极子磁矩和地磁北极位置的长期变化。结果表明:过去2000年中,地磁场的偶极子磁矩并非一直减小,有近400年的时间是持续增长的。地磁北极位置的移动并不均匀,在纬度方向的变化范围只有10°左右,经度方向变化有255°。     

地球自转十年尺度变化的分析和预测

本文用窄带滤波器处理了1800年以来的日长变化（△LOD）的年均值序列,得到在十年尺度上的各频率分量的时变过程.结果表明,仅61年、43年和32年三个分量是较稳定的周期变化,比过去所报告的数量少得多.在此基础上,对未来50年中的△LOD的变化趋势作出预测,认为从70年代初开始的十年尺度上的自转加速过程,可能将持续到本世纪90年代前期,而后将进入一个减速期.     

华南地区地磁场长期变化特征

使用华南地区5个国家基准地磁台2008—2018年地磁观测数据,通过对磁偏角D、磁倾角I、总强度F、北向分量X、东向分量Y、水平分量H、垂直分量Z月均值及年变率的分析,研究该区地磁场长期变化特征。结果表明,华南地区5个地磁台近10年来七要素月均值及年变率均呈缓慢变化趋势,且变化量相当,反映了该区域地磁场长期变化的特征。     

Cretaceous length of day perturbation by mantle avalanche

These last 10 years, numerical models of mantle convection have emphasized the role of the 670 km endothermic phase change in generating avalanches that trigger catastrophic mass transfers between upper and lower mantle. On the other hand, scientists have emphasized the concomitance of large-scale worldwide geophysical and tectonic events, which could find their deep thermal roots in the huge mass transfers induced by the avalanches. In particular, the paleontological records show two periods of length of day (l.o.d.) shortening between 420 and 360, and 200 and 80 Myr BP. This last event is synchronous with a strong true polar wander and a global warming of the upper mantle. In order to study the potential effects of the avalanche on the main component of the Earth’s rotation, the Liouville equation has been solved and the l.o.d. evolution has been calculated from the perturbations of the inertia tensor. The results show that the inertia tensor of the Earth’s is mainly sensitive to the global transfers through the 670 km discontinuity. The l.o.d. perturbations will be synchronous with the global thermal effects of the avalanche. These theoretical results allow proposing a self-consistent physical mechanism to explain periods of the Earth’s rotation acceleration. Within this context, the l.o.d. shortening during the Cenozoic and Cretaceous brings one more clue to the possible participation of a mantle avalanche in generating the concomitant large scale events which have occurred during this very particular period of the Earth’s history.     

河北省地磁场变化规律研究

利用河北省地磁台1986～2005年的地磁观测资料,对该地区地磁场长期变化规律进行总结分析.这进一步认识了河北省地磁场变化规律及其特征,为地震预报提供有实用价值的第一手资料十分有意义.     

南极洲地磁场长期变化分布规律及变化特征

收集了各国南要有洲的地磁资料，并根据他们的地磁资料，哪些考察站的地磁长期变化属于逐年上升；哪些属于逐年下降，统计分类、列表、绘图，最后得出了南极洲地磁长期变化分布规律及变化特征。这对于研究整个地球的地磁长期变化具有一定的参考价值。     

河北省近年内地磁场变化规律的初步分析

利用河北省境内的9个地磁台自1986—2007年的地磁绝对观测资料,对该地区地磁场的变化特征进行了总结分析。进一步认识河北省地磁场变化规律及其特征,为地震预报提供有实用价值的数据很有意义。     

新疆地磁场变化特征的初步研究

根据新疆两个地磁台1985～2007年的地磁观测资料,对该地区地磁场的长期变,短期变活动规律进行了总结分析。这对进一步认识新疆地磁场各要素的变化规律及特征,对了解新疆地区地磁场各分量的变化规律和特征有一定的意义。     

中国地区地磁长期变化研究

采用2000~2004年中国地区34个台站的地磁日均值数据, 计算了通日和静日的平均年变率,以及静日的拟合年变率.应用上述年变率, 建立了2000.0~2005.0年代中国地区地磁场长期变化泰勒多项式模型和曲面样条模型.分析讨论了该泰勒多项式模型和曲面样条模型与国际地磁参考场长期变化模型(IGRF-SV)的异同, 结果表明,中国地区地磁长期变化的泰勒多项式模型与曲面样条模型的形态与数值是一致的,而且与IGRF-SV长期变化的趋势也是一致的,但中国地区地磁长期变化具有区域特征.     

The secular variation of the geomagnetic field in Egypt in the last 5000 years

The palaeo-intensities (F _a) of the geomagnetic field in Egypt at some ages are determined by archaeomagnetic measurements and found to be:F _a=36.2 T at 3100 B.C., F_a=46.8 T at 3000 B.C.,F _a=36.5 T at 2780 B.C., 49.0 T at 2500 B.C., 36.4 T at 2200 B.C., 57.5 T at 1990 B.C., 62.1 T atca 1400 B.C., 61.5 T at 1400 B.C., 69.9 T at 600 B.C., 59.3 T at 550 B.C., 79.9 T at 460 B.C., 73.7 T at 450 B.C., 69.7 T at 320 B.C., 56.2 T at A.D. 50, 64.9 T, at A.D. 400, 54.4 T at A.D. 300, 57.5 T at A.D. 700 and 43.0 T at A.D. 1975.The palaeo-inclinations (I _a) at some ages are found to be:I _a=24.2° at 420 B.C., 44° at A.D. 50, 60.7° at A.D. 703 and 42° at A.D. 1795.The measured values ofF _a are affected by the anisotropy of magnetic susceptibility of the samples by 13% to 20% of the expected correct value. The suitable correction of this effect is by multiplyingF by 1/((1+0.2(/90)) andF by 1/((1–0.13 (/90)), whereF andF are the resultant values ofF _a if the laboratory field is perpendicular or parallel to the wall of the sample during the Thelliers' experiments, respectively, and is the angle between the direction of natural remnant magnetization of the sample and the direction of the laboratory field.The results of this paper, together with the previous results for Egypt and the neighbourhoods, lead to the production of the secular variation curve of the geomagnetic field in Egypt for the last 5000 years. The intensity of the field shows a periodicity of about 400 years with multiples.