一、地球磁场

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1、第一章第一章地球的磁场地球的磁场¢地磁场：地球周地磁场：地球周围存在的磁场。围存在的磁场。¢宏观上看，宏观上看，地球地球磁场与位于球心磁场与位于球心的磁偶极子磁场的磁偶极子磁场相似相似；；第一章第一章地球的磁场地球的磁场¢地磁场有两个磁极，其地磁场有两个磁极，其SS极位于地理北极极位于地理北极附近，附近，NN极位于地理南极附近，但不重极位于地理南极附近，但不重合，磁轴与地球自转轴的夹角现在约为合，磁轴与地球自转轴的夹角现在约为11.511.5度，度，19801980年实测的磁北极位于北纬年实测的磁北极位于北纬78.278.2度、西经度、西经10

2、2.9102.9度（加拿大北度（加拿大北部），磁南极位于南纬部），磁南极位于南纬65.565.5度，东京度，东京139.4139.4度（南极洲）。度（南极洲）。¢长期观测证实，地磁极围绕地理极附近长期观测证实，地磁极围绕地理极附近进行着缓慢的迁移。进行着缓慢的迁移。¢受受地地磁磁场场作作用用，，磁磁针针的的变变化化第一章第一章地球的磁场地球的磁场¢地磁场：地磁场：¢在任意点在任意点,,地磁场有大小和方向，它地磁场有大小和方向，它们都是可测量的们都是可测量的..¢描述地磁场大小和方向的物理量，描述地磁场大小和方向的物理量，称作称作地磁要素地磁要素

3、§§11、地磁要素及其分布、地磁要素及其分布（一）地磁要素（一）地磁要素¢在直角坐标系下，地磁要素有在直角坐标系下，地磁要素有(7(7个个))：：¢磁偏角磁偏角DD、、¢磁倾角磁倾角II、、¢总磁场强度总磁场强度TT、、¢垂直磁场强度垂直磁场强度ZZ、、¢水平磁场强度水平磁场强度HH¢HHÎÎ水平水平XX分量分量((北向北向))、水平、水平YY分量分量((东向东向))地磁要素互换关系地磁要素互换关系HTI=cosZ=TIsinXHD=cosYHD=sinZYtanI=tanD=HX22222THZXYZ=+=++hhhh()TX=++iYjZk

4、（二）（二）地磁场的组成地磁场的组成¢¢地磁场由基本磁场、变化磁场地磁场由基本磁场、变化磁场和磁异常三个部分组成和磁异常三个部分组成（二）（二）地磁场的组成地磁场的组成¢¢基本磁场基本磁场ÎÎ中心偶极子磁场和中心偶极子磁场和大陆磁场大陆磁场组成组成¢¢基本磁场基本磁场ÎÎ来源地球内部，占来源地球内部，占地磁场主要部分地磁场主要部分(98%(98%以上以上))（二）（二）地磁场的组成地磁场的组成¢¢变化磁场变化磁场ÎÎ主要指短期变化磁主要指短期变化磁场，来源地球外部，占地磁场场，来源地球外部，占地磁场1%1%以下以下（二）（二）地磁场的组成地磁场

5、的组成¢¢磁异常磁异常ÎÎ主要指主要指地壳浅部具地壳浅部具有磁性的岩石或矿石所引起有磁性的岩石或矿石所引起的局部磁场，它叠加在基本的局部磁场，它叠加在基本磁场之上。磁场之上。（二）（二）地磁场的组成地磁场的组成¢¢测量地磁场中，研究对象所测量地磁场中，研究对象所产生的磁场称作磁异常，其产生的磁场称作磁异常，其他部分称作正常场，或称背他部分称作正常场，或称背景场，也称基准场。景场，也称基准场。¢¢ÎÎ正常场和异常场是相对的正常场和异常场是相对的概念概念（三）地磁图（三）地磁图¢¢地磁场是空间和时间的函数地磁场是空间和时间的函数ÎÎ需要实际测量需要

6、实际测量（三）地磁图（三）地磁图¢实际测量方式：实际测量方式：¢（（11）固定点上连续测量）固定点上连续测量ÎÎ地磁台地磁台¢（（22）野外测点间断测量）野外测点间断测量（三）地磁图（三）地磁图¢地磁要素随时间变化地磁要素随时间变化ÎÎ所以，将不所以，将不同时刻观测数据归算到某一特定日同时刻观测数据归算到某一特定日期（期（11月月11日日00时时00分），称作分），称作通化通化。。¢所成的地磁要素等值线图所成的地磁要素等值线图ÎÎ地磁图地磁图（三）地磁图（三）地磁图¢首先是天文学家哈雷于首先是天文学家哈雷于17011701年编年编成了大西洋地磁

7、偏角图；成了大西洋地磁偏角图；¢一百多年后一百多年后,,地磁场水平分量和总强地磁场水平分量和总强度的等值线图于度的等值线图于18271827年问世年问世..基本磁场磁倾角－基本磁场磁倾角－II基本磁场总强度－基本磁场总强度－TT基本磁场水平强度－基本磁场水平强度－HH基本磁场垂直强度－基本磁场垂直强度－ZZ基本磁场磁偏角－基本磁场磁偏角－DD地磁场是地磁场是空间空间和时间的函数－和时间的函数－¢¢地磁场各要素随地磁场各要素随空间空间变化情况变化情况（体现出偶极子场特点）（体现出偶极子场特点）地磁场是空间和地磁场是空间和时间时间的函数－的函数－¢

8、¢地磁场各要素随地磁场各要素随时间时间变化情况变化情况－变化磁场－变化磁场（四）变化磁场（四）变化磁场¢¢分两类：分两类：¢¢一是由内部场源引起的缓慢