01磁法勘探-地球的磁场.pptVIP

1）地磁场的长期变化 地磁场的变化具体表现为地磁要素的变化，有短期变化和长期变化两种。 地球基本磁场有随时间的缓慢变化，以纳特／年为单位。 长期变化现象，最早是由英国吉利布兰德于1635年从伦敦的磁偏角变化中发现的。随后，其他许多地方也观测到同样的现象。 因此，长期变化是全球性大尺度的地磁现象，通常认为其场源应在地球的液态外核。 长期变化现象为地球深部和液核动力学的研究提供了线索，是地磁学的一个重要课题。 7、变化磁场 长期变化的时间和空间分布比基本磁场更为复杂，特别是有可靠的地磁记录的历史很短，还不足以揭示出长期变化现象的许多规律。 地磁场的长期变化主要特征表现在： * * *地球磁矩衰减； * * *偶极子场西向漂移； * * *非偶极子场的西向漂移。 长期变化现象也表现在不同年代地磁场的高斯系数上。高斯系数的年变率 (g，h)通常是利用地磁要素的年变率由球谐分析方法计算出来的。 （1）地球磁场的长期变化现象 →磁偏角、磁倾角的变化 地磁场长期变化是一种全球性的现象。 从英国伦敦地磁场方向的长期变化中可以看出，地磁场方向的长期变化约具有500～600年左右的周期。 一般在较短时期（十几年或几十年）内，各个地磁要素的长期变化常表现为单向的递增或递减。 世界地磁场等变线图一般每隔 5年绘制一次。第一张即1942.5（即1942年7月1日零点起算）年世界地磁场等变线图是维斯廷(E.H. Vestine)于1947年绘制的。 （2）磁偶极子磁矩的衰减 研究结果表明，对于近代地磁场，偶极子磁场的长期变化主要表现为偶极子的磁矩约以每年减小0.05％的速率衰减 上海余山地磁台 从中国佘山地磁台各个地磁要素的年均值、极大值和极小值之间相隔的时间可以看出，地磁场强度的长期变化约具有60年左右的周期。 （3）偶极子磁场和非偶极子磁场的西向漂移 偶极子的磁极位置每年约以0.05°的速度沿纬度圈向西移动； 非偶极子磁场的长期变化主要表现为每年约以0.2°的速度沿纬度圈向西漂移，同时每年约以10纳特量级的速率增强或减弱。因此，偶极子磁矩的衰减和非偶极子磁场的西向漂移成为近代地磁场长期变化的两个基本特征。 从表中还可以看出，近百年来偶极子的极角基本保持不变，而偶极子的方位角λ却逐渐向西移动，西移速度约为每年0.05°。不过，关于偶极子方位角是否确有西移的问题，目前尚有争议。 偶极子磁场的西向漂移 （4）非偶极子磁场的西向漂移： 西向漂移主要是非偶极子磁场的特征，并且非偶极子磁场的西向漂移是相当复杂的地磁现象。 1）各个地区的非偶极子磁场的西向漂移速度不一。有的漂移较快，有的漂移较慢，有的甚至不漂移。例如非洲磁导常漂移最快，而北美洲磁异常基本不漂移。 2）不同年代非偶极子磁场的西向漂移速度也不一致。西向漂移速度约为每年0.2°，只是一种平均结果。 （1）平静变化：按一定周期连续出现的平缓而规律的变化。例如地磁日变、季变等。包括太阳静日变化和太阴日变化。 不同季节磁场垂直分量Z的日变曲线 不同纬度上磁场垂直分量X、Y、Z的日变曲线 1）地磁场的短期变化：地磁场随时间的变化 太阳静日变化是以一个太阳日为周期的变化，其特点是白天比夜晚变化幅度大，夏季比冬季变化幅度大，平均变化幅度为数nT至数十nT。太阳静日变化按一定规律随纬度分布，在同一纬度圈的不同地点，静日变化曲线形态相同，且极值也出现在相同的地方时上。 太阴日变化以来于地方太阴日，并以半个太阴日为周期。太阴日是地球相对于月球自转一周的时间（约25小时），太阴日变化的幅度很微弱（Z和H的最大振幅仅1-2nT），磁测时已将它包括在太阳静日变化内，故不再单独考虑。 （2）扰动变化：偶然发生、短暂而复杂的变化。例如磁暴、地磁脉动等。 地磁场常发生不规则的突然变化，叫磁扰。强度大的磁扰称为磁暴。磁暴是一种全球性效应一般认为与太阳黑子出现有关。磁暴发生时，地磁场水平分量强度突然增加，垂直分量强度相对变化较小。磁暴可持续数天，幅度达数百至上千nT。 中国佘山磁暴曲线 （3）地磁脉动：具有准周期结构的地磁微扰变化。 地磁脉动的周期与频率 * * * * * * * * Bt 各地磁要素之间有下列的关系： Sec：正割函数 csc：正割函数 所以7个要素之中，只能选3个做为独立的，其余各要素都可以