古地磁场研究:挑战与机遇

地磁场源于地核流体的运动,至少已有约35亿年历史。地磁场的起源及演化一直是地球科学研究的前沿领域之一,这是因为它既是地球宜居环境的重要保障,也是探究地球系统各圈层联系的重要途径。本文重点围绕保留在岩石中的"深时"古地磁场记录,分析在地球内部磁场的形成与维持、地磁场极性倒转、以及地磁场强度变化等古地磁场研究三个方面的主要进展及面临的挑战。同时,结合古地磁测试技术的革新,磁发电机实验和超算模拟的应用,生物磁学的发展,阐述古地磁与地质学多学科交叉研究有望在揭示古地磁场变化及其对生物演化方面的贡献。对古地磁场变化的研究不仅有助于理解地磁场的起源与演化规律,也对认识地球的早期演化,甚至其它行星的演化有重要意义。     

日球层扰动变化的高纬地磁场响应

本文简要地论述了行星际过程与高纬地磁场扰动的关系,并对高纬极区地磁场变化对行星际过程的响应和地磁变化场的特点进行了分析研究和评述。     

东亚地区地磁场的理论分析与矩谐模型

根据东亚地磁场三分量绝对测量资料,使用矩谐分析方法研究了东亚地区（北纬２０-７０,东径４０-１６０）的地磁异常场,计算出地磁异常的矩谐模型．据此模型编绘了Ｘ．ＹＺ三分量磁异常图．结果表明,在东亚的中心地区地磁异常的分布比较均匀,表现出区域特征．而在边界地区,特别是西南角和东南角一带,由于缺乏实测数据,边界效应很大．     

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.     

文安5.1级地震前的电磁异常

文安5.1级地震前,电磁观测资料先后出现了背景、短期和短临异常。本文对这些异常进行了详细的分析和总结,通过对这些异常的深入研究,有助于我们在对电磁资料的分析中及时发现异常,进而对地震趋势做出比较准确的判断。     

太平洋中部地磁台11年周期变化的研究

综合APIA、HONOLULU、PAMATAI 3个地磁台三分量的11年周期变化的形态后,可定性地提出该变化源于内场。如内源为核幔边界的电涡流,则其中心点应位于3台之间。     

主磁场谐波成分的空间相对强度分析

利用IGRF国际参考地磁场模型, 计算并分析了7~13阶球谐成分对主磁场的贡献。 结果表明, 地磁场要素F、 H和I的空间梯度具有显著的空间不均匀性, 有些区域梯度变化平缓, 有些地区梯度呈涡状结构, 进而由地磁场的空间梯度估算得到卫星高度的空间相对变化强度, 以及卫星上安装磁强计的伸杆震颤可能引起的观测误差。 此外, 主磁场梯度的长期变化非常缓慢, 在大约150年间其最大变化强度约为6 nT。 对于中国电磁卫星5年的设计寿命而言, 梯度变化幅度可能约为0.04 nT, 该梯度变化量对于主磁场的空间相对强度不会产生显著影响。     

中国及邻近地区地磁长期变化分析

利用2010.0—2016.0年中国国际地磁交换台站和中国邻近地区共14个地磁台站的X,Y,Z分量观测数据,结合世界资料中心发布的静扰日数据,计算了台站十日静日午夜均值,并进行三次多项式拟合,得到X,Y,Z分量的长期变化和年变率。同时,利用CHAOS-6和IGRF-12模型计算了2010.0—2016.0年F分量的长期变化,分别得到了CHAOS-6及IGRF-12模型计算值与台站观测值的差值。结果表明:同一地区的台站X,Y,Z分量变化趋势基本一致;Z分量的平均年变率与X,Y分量相比偏大;CHAOS-6和IGRF-12模型描述的F分量的长期变化与台站观测值之间的差值的绝对值分别为4.8～253.7 nT和0.9～420.0 nT。产生上述误差的原因主要是CHAOS-6和IGRF-12模型是描述全球地磁场的模型,而地磁场及其长期变化具有显著的区域特征和局部特征。