地磁场能量在地球内部的三维分布及其长期变化

 利用Bloxham&;Jackson地磁场模型(BJ)和国际地磁参考场模型(IGRF)资料,计算并分析了1690年以来地磁总能量、北向、东向和垂直向分量的能量从CMB到地表的分布和时间变化.结果表明,地磁场总能量以及北向和垂直向分量的能量在地表和地球内部的变化一致,1690年以来减小,东向分量的能量变化以波动形式增大,偶极子磁场能量持续减小.非偶极子磁场的能量1690~1770年减小,1770年以后增大.磁能密度在CMB附近增大较快,地表的磁能密度只有CMB的1.6%.从地表向下至CMB,偶极子和非偶极子的磁能密度的变化相反,偶极子减小,非偶极子增大.     

1600年以来地磁场主要参数的变化特征

使用第７代国际地磁参考场（ＩＧＲＦ）模型和历史资料的高斯系数,用统一的方法计算了１６００年以来地球磁矩、地磁北极位置和偏心磁偶极子的位置参数和１９００￣２０００年的地磁西向漂移,分析了各参数的长期变化特征。结果表明,１６００年以来地球磁矩一直在减小,偏心偶极子位置自１８５０年以来一直离地心向外增大。西向漂移主要由低阶球谐项产生。偏心偶极子位置的经向西移与西漂分量λ１／２有相似的周期变化形态。     

1900—2000年地磁场及长期变化的空间功率谱分析

根据第8代国际地磁参考场模型,计算并分析了1900－2000年地球主磁场及长期变化的空间功率谱,并将长期变化谱分解为稳定和漂移谱、漂移谱又分解为经向漂移和纬向漂移谱分别进行分析,结果表明19002－000年主磁场的空间功率说贩等效磁源深度随时间变化,非偶极子场的等效磁源深度位于核幔边界附近,用n＝1,2两阶谐波的拟合直线得到的等效磁源位于地球内核边缘,而且1900年以来离地心向外增大,长期变化中,经度方向的漂移谱起主要作用,漂称谱有30a的周期规律,而稳定谱存在60a的周期变化特征。     

地磁场长期变化研究新动向：海洋沉积的相对古强度记录

地磁场变化的研究在地球科学的很多方面具有重要的应用价值，如何获得地磁场长期变标准曲线，是地球物理学重要的研究课题。文中综述了国外对深海沉积记录长时间尺度相对古强度研究的最新成果，系统介绍了200ka和整个布容期的相对古强度变化曲线，变化曲线可靠性的验证方法，及其在定年、古气候研究中的应用，并指出了进一步研究需要注意的问题。     

太平洋地区地球主磁场长期变化特征的研究

研究太平洋地区主磁场的长期变化特征,对揭示该地区的“偶极子窗”的时间演变和长期变化规律有重要意义.作者使用最新的国际地磁参考场IGRF13模型资料,分析1900—2020年期间太平洋地区主磁场的长期变化特征.结果表明1900—2020年太平洋地区主磁场的空间展布符合“太平洋偶极子窗”的分布特征.该地区主磁场的长期变化在赤道以北为缓慢变化,以南则是较快变化.偶极子场成分变化缓慢,非偶极子场成分变化较快.非偶极子场的长期变化以西向漂移为主,但各分量的西漂速率有显著的差异.垂直分量（Z）和北向分量（X）的西漂速率分别为0.23°/a和0.21°/a,均接近于0.2°/a的全球非偶极子西漂速率;东向分量（Y）的西漂速率为0.17°/a,低于全球非偶极子西漂速率. Y分量的长期变化在34°N附近发生扭曲并且在北太平洋表现为缓慢东漂,这一长期变化特征可能与太平洋北部的30°N和45°N之间在核幔边界处存在的古板块的俯冲过程有关.     

动物节律与地磁场的变化关系

动物在地震前出现行为异常现象，已被国内外多次震例所证实。但是，对于其产生异常的原因和各种动物自身正常生活节律的形成，至今仍是个探索性的问题。地球磁场的变化大体上可分为长期变化和短期变化。长期变化如磁极移动、西向漂移、磁场强度的稳定衰减以及地史上曾多次发生过的地磁极性倒转等；短期变化又可分为扰动变化和非扰动变化。     

地磁场长期变化研究新动向: 海洋沉积的相对古强度记录

地磁场变化的研究在地球科学的很多方面具有重要的应用价值,如何获得地磁场长期变标准曲线,是地球物理学重要的研究课题.文中综述了国外对深海沉积记录长时间尺度相对古强度研究的最新成果,系统介绍了200 ka 和整个布容期的相对古强度变化曲线,变化曲线可靠性的验证方法,及其在定年、古气候研究中的应用,并指出了进一步研究需要注意的问题.     

地磁场H和Z分量月均值的频谱分析

利用我国北京、佘山、兰州和拉萨四个地磁台的水平和垂直分量月均值资料,借助快速付里叶变换方法,分别计算出水平和垂直分量的扰日、通日、静日和静日午夜值的振幅谱,分析比较了这些分量的频谱特征并得出了它们的周期变化规律。     

近60年来南京市人体舒适度指数变化及其对温度的响应

基于1951—2009年的南京市日平均气温和相对湿度等资料,对南京市近60年来的逐日人体舒适度指数及其等级划分进行了研究。结果表明:南京市的人体舒适日数在增加,不舒适以上日数在减少,其变化规律与气温的变化密切相关。南京市最舒适的月份是5月和10月,冷很不舒适及以上月份为1月,热很不舒适及以上时期为7月下旬至8月上旬;近60年来南京市春季最舒适日开始与结束时间提前;夏季热很不舒适以上日开始时间提前,结束时间推后,热很不舒适及以上日数增多;秋季最舒适日开始时间推后,结束时间提前,最舒适日数减少。与此同时,秋季热舒适日开始时间提前,结束时间推后;冬季冷很不舒适及以上日开始时间推后,结束时间显著提前,冷很不舒适以上日数减少。     

近50年来安徽杭埠河上游地球化学沉积与区域环境变化

2003年在安徽杭埠河上游的龙河口水库采得的沉积物ALE柱样及上游三条主要河流的流域表层样品,在利用SCP记录确定沉积年份的基础上,对其粒度、有机碳、氮、磷含量等气候代用指标进行了分析.研究发现晓天河流域样品有机碳、氮含量最高,柱样中各元素含量随深度增加缓慢变小,但在50 cm深度有明显峰值出现.同时对近50年以来沉积物中粒度变化、碳-氮和氮-磷耦合关系进行了讨论,推断其物质来源以河流携带陆源植物输入为主,其含量变化受物质来源、本身生物化学作用、气候变化、人类活动等影响,并进一步揭示该区域环境变化的不同阶段,发现降雨和人类活动是影响本流域沉积的主要因素.     

地球主磁场的周期性特征

 利用BJ模型和国际地磁参考场(IGRF)模型资料,研究了地球主磁场的周期特点.结果表明,地磁偶极子磁矩变化率、功率谱变化率以及非偶极子磁场各阶球谐系数的平均漂移速率均存在60 a左右的周期.其它与二阶项有关的地磁参数中普遍具有30 a周期,且西向漂移的加权平均项及其二阶项也存在30 a周期变化.因此60 a和30 a周期是地磁长期变化的主要特征周期.     

地磁位谐波振幅的南北非对称性

 利用第10代国际参考地磁场模型(IGRF)的资料,研究了地磁位的谐波振幅的纬度分布及其时间变化.结果表明,地磁位偶极子成分的谐波振幅北半球大于南半球,谐波振幅随时间减小,北半球的减小比南半球快,振幅变化率高纬度地区周期小,低纬度地区周期长,平均有60 a左右的周期.非偶极子成分的谐波振幅南半球大于北半球,谐波振幅随时间增大,北半球比南半球增加快,振幅变化率南半球比北半球变化强烈,没有明显的周期规律.地磁位的谐波振幅变化有明显的纬度依赖性,在南北半球的分布及其时间变化与地球赤道非对称.     

地磁场日变化的空间差异对流动观测通化结果的影响

通过对中国西部、西南部和东部几组相邻的地磁台站各地磁要素日变幅的对比分析,发现各台站的地磁要素日变化具有空间差异性,这种差异性特征是趋势变化一致而幅度不同.结合一些实例,分析了野外观测资料用相邻的地磁台站的地磁要素数据通化时,通化结果有差异,并且这些差异与观测时间和观测季节关系密切.在实例中,磁偏角（D）、水平分量（H）、垂直分量（Z）及总强度（F）的通化值差异一般分别达到0.5′、6 nT、4 nT、6 nT,这样的差异值有可能影响震情研判.因此,在地震地磁监测工作中的定点连续观测十分重要,而流动地磁观测只应该作为一种补充和辅助手段.     

地球磁场的变化、作用和应用研究

阐述了地磁场、空间磁场的分布和变化及带电粒子在磁场中的运动，在此基础上说明了研究它的应用价值。     

Latitude-dependence and dispersion of the westward drift in the geomagnetic field

The main geomagnetic field models of IGRF1900---2000 are used to study the latitude-dependence of the westward drift in the main field. The results show that the latitude-dependence exists in the magnetic components with different wavelengths (m=l-10). The globai-average westward drift rate of the component of m=l is 0.189°/a with the maximum of 0.295°/a at latitudes 40°-45°. The component of m=2 has an average drift rate of 0.411°/a with the maximum of 1.305°/a at latitude -60°. As for the components with further shorter wavelengths, the drift is generally restricted in a limited latitude range, and has many smaller drift rates. This latitude-dependence of westward drift can not be explained by rigid rotation of the earth's core. The results of this note also show that there is a negative dispersion in the westward drift, namely the components of long wavelengths drift faster than those of short wavelengths.This dispersion feature is not in agreement with Hide's MHD model. It is likely needed to find a new mechanism for explaining the observed feature of dispersion.     

地磁场在应力致磁畸变产生过程中的影响

学术界对地磁场在应力磁畸变产生过程中的作用存在不同的观点。为了研究地磁场在应力磁畸变产生过程中的作用,以10mm提离值测量了两个过盈装配在一起的圆环和圆销对比试样(对比试样分别在屏蔽地磁场和地磁环境中制成)表面的磁场。实验结果是在地磁环境中制成的试样表面磁场的幅度仅比屏蔽地磁条件下制成的试样表面磁场的幅度大0.85%,这说明在应力磁畸变产生过程中,地磁场几乎不起任何作用。     

地磁场漂移机理

 地磁场漂移不是孤立的,而与地球发电机制密切相关,是地球发电机制中的一个组成环节.笔者用《地球电磁场系统构成和运行机制》一文所建立的地电荷发电机制,对地磁场漂移运动进行了分析.从地磁场、地球运动对地电荷运行的微观与宏观作用,及其各物理量之间的相关性,对地磁场的漂移机理作了探讨,是对地球电磁场系统构成和运行机制的进一步阐释.由此构建了由地球运行、地电荷、地电流、地磁场、地电场、地内电磁感应电流、空间电场构成的地球发电机制,及其正交系统;探讨了地磁场西漂及漂移的物理意义.     

基于能量分布的自适应整体变分去噪方法

 研究了整体变分去噪的机制,提出了一种基于能量分布的自适应整体变分去噪模型,该模型继承了传统整体变分去噪保边缘的优点,并能够根据图像区域能量分布的特征,在不同区域自适应地选择相应的规整化参数,进行不同强度的去噪,在去噪保边缘的同时,较好地保持了纹理细节,在一定程度上克服了传统整体变分方法的缺点.