地磁场起源学说及其与地震的关系

笔者研究了地球与地磁场结构,地磁场起源及地磁场变化与地震之间的关系.分析认为,发电机学说在观测、实验和理论研究上得到较多的证明,是目前研究和应用较多的地球磁场学说.地磁场变化与地震有密切的关系,主要是震前的地震电磁异常效应,其中地球电离层出现的局部或区域性的异常扰动可能是与地震有关的震前异常现象.     

漫谈地磁场的应用和起源

本文简要综述了关于地磁场的现象、应用、起源等方面的知识。     

论地球生命起源

本文在前人研究工作的基础上,从现有科学事实出发,对地球上生命的起源问题作了新的探索,提出了地球生命与地球形成同源假说。新假说认为:地球生命起源于地球形成过程中,生命的源头在地球的天文期,全部起源过程可分为三个重要阶段。     

语言起源的假说与探索

语言起源是语言研究中的一个重要的问题。神授说、各种声音论、社会契约论、手势论、劳动创造论对语言起源问题进行了种种猜测和臆想。人类学、分子生物学、考古学则试图从大脑和声道的进化、现代人的共同始祖、人类的非语言的文化行为等方面检验语言的起源。     

地磁场大小的测量实验探讨

通过改装库仑扭称装置,并利用电动力学中的磁多极矩知识和力学知识,可以研究地磁场中的条形磁铁的偏转规律,进而计算出地磁场的水平分量,估读出其数量级.该实验现象明显,实验仪器和测量方法简单,适合中学物理教学中对地磁场的粗略测量.     

地磁场 逆转之谜

科学资料表明,现在的地磁场正在减弱,在过去的百年间地磁减少了大约5%。如果按这个比例继续减少,再过大约2000年,地磁场就会完全消失。但是,从最新的观测结果获知,地磁的减少速度正在加快,有可能提前1200年就会消失。那么,地磁的逐渐消失,将会给地球上的生物带来什么样的影响呢?我们知道,正因为地球上有磁场,人们一旦在荒     

生命起源问题

在2006—2020国家中长期科学和技术发展规划纲要中，生命起源与演化被列为生命科学基础研究的13个主要研究方向之一。本文简要介绍了生命起源研究的一些基本情况，研究现状及中国的生命起源研究。中国的生命起源研究局部取得了一些成果，但是整体差距很大。     

地磁场与生物的磁效应

对地磁场研究历史及其发展趋势作了简要的论述,提出地磁场强度是认识地球深部动力学过程的有效途径之一。同时,对生物的磁效应,特别是趋磁细菌的研究历史、现状及其在地球科学和生命科学中的潜在应用作了分析,这对不同学科的交叉与渗透具有一定的促进作用。     

关于禾本科植物起源问题的探讨

禾本科是一个包含着600余属10000多种的大科.它不仅种类繁多、分布广泛,而且与人类的关系也极为密切.人类的衣、食、住、行等无不与禾本科植物有密切的关系.禾本科植物的起源问题由于化石和其他有关资料的不足而至今还没有弄清.我们认为禾本科植物起源于热带,尤其是南美洲热带雨林地区和亚洲热带,例如,东南亚群岛和南半球的新喀里多尼亚岛等地的山地之中部和下部.起源的时间大约是在中生代白垩纪的早期或中期.它的可能的祖先是原始的占百合类由虫媒花向风媒花过渡并伴随着花被、雄蕊的简化,通过粉质胚乳类的须叶藤目,尤其是该目之域外草科演化到禾本科.     

湘西自治州地区地磁场的测定

运用态迭加原理对光泵磁共振实验中透过样品泡的光强与泡中心处恒定磁场的关系进行了初步分析，讨论了利用光泵磁共振实验测定地磁场的方法，并给出湘西自治州地区的地磁场值.     

基于最小二乘的地磁场测量误差补偿技术研究

地磁导航中获取地磁场的精确测量值是进行地磁匹配导航的前提和基础。论文针对实际地磁测量中磁力仪易受环境磁场干扰带来的影响补偿效果的问题，首先分析了软磁误差以及硬磁误差对磁场测量的影响效果，建立了地磁测量误差的参数化模型。采用ANSYS仿真软件，通过3对内径不同的亥姆霍兹线圈产生了3个方向的匀强磁场，从而实现了对地磁场的模拟。在此基础上，将磁力仪和干扰源建到仿真模型中，通过360度旋转磁力仪分别得到了有干扰和无干扰时的三维磁场值，然后采用最小二乘算法对模型参数进行了估计，最终实现了对磁场测量误差的补偿。仿真结果表明，该方法简单易行，简化了参数的求解过程，具有较高的误差补偿能力，地磁测量误差可以从20 000多纳特减少到几个纳特。     

国际地磁参考场的计算与软件实现

为提高磁测正常梯度改正精度、 完善磁力仪功能, 在研究国际地磁参考场的数学原理的基础上, 给出了用于编程的计算公式, 包括施密特准归一化的缔合勒让德函数及其一阶导数的递推公式以及地理坐标和磁场分量的坐标转换公式。通过编写基于Visual C++的C语言程序完成了地磁正常场的精确解算。研究结果表明, 该计算程序能对全球任意位置在IGRF 11（International Geomagnetic Reference Field）模型下的地磁场七要素进行计算, 与标准结果的对比显示, 其总场值计算精度约为±1.2 nT, 满足正常梯度改正的要求, 为磁力仪的自动配谐及上位机软件的研制提供了理论依据。     

1900年以来地磁场西向漂移的全球特征

根据最新公布的第 7代国际地磁参考场模型 (IGRF) ,用 4种方法计算 190 0～ 2 0 0 0年的地球磁场的西漂 ,分析西漂的时间变化规律和不同纬度圈的漂移特点 .结果表明 ,不同的方法得出的漂移速度有一定差异 .西漂主要是非偶极子磁场产生 ,低阶球谐项平均西漂大 ,其中 2阶项最大 ,高阶球谐项西漂小 .西漂的地理分布特征是北纬 40～ 80°N和南纬 70～ 80°S之间西漂速度较小 ,0～ 6 0°S之间西漂速度较大 .     

地磁场对焊枪高度跟踪的影响及减小方法

应用地球磁场理论对GMR磁传感器在焊接过程中焊枪的高度跟踪问题进行系统分析与研究.实验结果表明,采用模拟实验方法,对GMR和放大电路分别采用屏蔽和非屏蔽措施,在正常的工作电压、焊枪与工件的垂直高度为5.0 mm以及地磁场Z分量为26971 nT时,测得地磁场分量Z引起焊枪的高度变化高达5%,即0.3 mm;此外,结合不同纬度地区的地磁分布情况,得出了桂林与满归两地之间因地磁场影响造成的焊枪高度误差也可高达5.5%即0.3 mm以上.从而证明了这种焊枪高度跟踪检测传感器明显地受地磁地影响.为了减小其影响,采用磁法勘探中磁场补偿原理进行补偿,为电弧焊接非接触检测提供了一种新的方法.     

地磁导航中载体涡流干扰场特性的仿真分析

地磁导航中的测量误差是影响地磁导航精度的关键因素,而包括涡流磁场在内的载体干扰磁场是产生误差的主要因素。目前各种运载体大量使用铁磁性材料,这样不可避免地会引起涡流磁场等干扰磁场。因此文中采用COMSOL Multiphysics仿真软件,建立了高速运动载体的涡流干扰场仿真模型。首先研究了永磁体与匀强磁场之间的关系,发现永磁体的剩磁越强,匀强场也越强,为模拟地磁场提供了理论依据。其次分析了载体在匀速转动时涡流磁场对地磁测量的影响,最后研究了载体摆动时的涡流场的分布。结果表明涡流磁场随着速度的增大而增强,且涡流磁场主要分布于载体中间位置。仿真结果为下一步地磁导航中的误差建模以及磁场校正技术的研究提供了理论依据。     

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。     

地磁暴感应地电场的大地电性结构建模方法

探明磁暴期间地面感应电场的分布情形是正确计算地磁感应电流(GIC)和预测磁暴次生灾害影响的前提。根据电磁场唯一性定理,从求解磁暴感应地电场的角度出发,提出了一种复杂大地电导率结构的建模方法;该方法的特点是只建大地导体区模型,通过模型的边界条件反映地磁场的变化情况及感应地电流在地下的流通情形。采用有限元法求解了典型地电结构下的磁暴感应地电场,通过对比数值方法和解析方法求得的地面电场结果,验证了建模方法的可靠性。进一步采用该方法研究了无法解析求解的复杂地电结构的磁暴感应地电场问题,建模思路和方法为评估磁暴和GIC的管网效应提供了分析工具。     

地磁感应地电场时频变换快速计算方法

随着中国特高压输电线路的建设,中国电网建设遭受地磁感应电流(geomagnetically induced current, GIC)影响的风险将大大增加。基于大地电阻模型利用有限元计算地磁扰动感应地电场(geomagnetic disturbance, GMD)地电场的方法,建模复杂,利用有限元法计算感应地电场成本过高。地磁测深数据得到的视电阻率综合反映了大地的电性结构,现提出基于视电阻数据及地磁台实测数据直接计算GMD地磁感应地电场的方法。仿真实验表明,该方法可以极大缩短计算时间,减小计算成本,对中国电网应对地磁暴侵害提供了有效算法。计算结果表明地磁暴对各地地电场的影响不均匀,与当地的地质电性结构有很大的关系,同时南北走向的电网将产生更大的GIC,更易受到地磁暴的侵害,应作为主要的关注对象。