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     

超小尺度地磁场泰勒多项式建模方法

根据实测的地磁数据,提出一种基于泰勒多项式在超小尺度下的地磁正常场的模型建立方式,结合数据处理﹑最小二乘拟合法,利用泰勒多项式模型建立超小尺度下的地磁正常场,并绘制相应的局部地磁图.经实验证明,超小尺度下的泰勒多项式地磁模型能够相对精确的描绘地磁正常场的分布.这为建立超小尺度地磁模型提供了参考,也可为小尺度内测量磁异常提供可靠的参考场.     

关注地磁场

地磁场在近一个世纪里,呈现出加速变化的趋势,地磁环境因此正在成为人类生存环境的一个热点。本文客观地分析了地磁场的起源、变化规律和其变化对地球生物的影响。     

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。     

基于最小二乘的地磁场测量误差补偿技术

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。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°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。     

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。     

佘山台地磁场太阴日变化的O1分量

本文用Winch方法分析佘山地磁台的地磁太阴日变化的O_1分量L(O_1).首先把佘山台1960～1978年D,H和Z各分量的时均值资料作为整体分析年平均变化,然后再把资料按太阳活动性分为宁静、中等活动和活动期三组分析L(O_1)随太阳活动性的变化,并与国外一些地磁台的结果进行了对比分析。     

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。     

地磁场对彩色显像管的影响及减小方法

根据世界地磁图,计算了单个运动电子的全球受力分布,得出地磁场对彩色显像管具有不可忽视的影响;为减小地磁的影响,提出了一种有效的屏蔽措施,其屏蔽机理是利用铁磁材料的高磁导率对地磁场进行磁分路．此外,就屏蔽效果与现有的屏蔽方式作了对比分析．结果表明,采用该措施,地磁场影响明显减小．     

哈密—郑州高直流输电对地磁场观测的影响分析

哈-郑高压直流输电影响沿途经过的13个地磁台的观测,对地磁观测的影响尤为突出,通过分析线路周边所有地磁台观测资料,结合多台对比的方法发现,高压直流输电主要对地磁场观测中的Z分量和F分量影响较大,在线路两侧的地磁场数据干扰形态相反,干扰幅度与距离高压输电线的远近成反比,其干扰时段具有一致性。在换流站附近的地磁场会形成接地极和线路磁场相互叠加,影响到地磁场各要素都会有复杂的干扰变化。由于地磁场具有区域相同的特性,高压直流输电对地磁场观测过程中的干扰数据,可以通过多台资料差值对比分析来进行准确的预处理。     

基于广义帕累托分布的中纬度地区地磁场极值预测

极端地磁活动会对电力系统的正常运行造成影响,研究地磁场量的极值水平可以为量化电网中的GIC受地磁暴影响程度提供理论支撑。选取兰州地磁台的观测数据为典型算例,利用基于广义帕累托分布(GPD)的超阈值模型(POT)对磁暴期间地磁场的水平分量及其分钟变化率进行拟合,并结合概率图(P-P图)和分位数图(Q-Q图)分析模型检验结果。利用轮廓似然估计方法得到50 a, 100 a和200 a一遇的地磁场水平分量及其分钟变化率的重现水平,并对重现水平及其95%置信区间随着重现期增长的变化趋势进行讨论。通过对中纬度地区的5个地磁台重现值结果的综合分析,给出了100 a一遇的磁暴期间地磁场分钟变化率约为200～500 nT/min, 200 a一遇的磁暴期间地磁场分钟变化率约为200～800 nT/min水平。模型估计的结果表明POT模型适用于地磁场量的极值分析,且地磁场变化率的重现水平随着重现期增加呈非线性增大趋势,给出的中纬度地区地磁场变化率极值范围,可为计算电网中地磁感应电流和分析磁暴灾害提供理论支撑。     

基于CHAOS-5模型研究中国大陆地区地磁场长期变化

利用地磁场CHAOS-5模型,计算和分析了1997年以来中国大陆地区的地磁长期变化.通过年变率及其等变线图、特殊等变线随时间的变化、长期加速度分布等,探讨地磁场长期变化的时空特点.计算中国12个站点的长期变化,分析不同站点的时间变化规律.结果表明,1997—2015年间,中国大陆地区地磁非偶极场的长期变化缓慢,各地磁要素的漂移方向不同.不同站点的长期变化差别较大,同一站点不同要素的长期变化并不同步.长期加速度分布不均匀,变化量小,增加或减小的区域清晰可辨.     

地磁场传感器及其在飞行体姿态测量中的应用

目的 研究飞行体姿态测量方法以及地磁传感器的姿态测量原理,建立地磁场传感器姿态测量数学模型,通过理论推导给出飞行体姿态的计算方法。方法 根据法拉第电磁感应定律,即线圈切割地磁场磁力线产生感应电动势的原理,设计一种基于地磁场传感器的姿态测量系统。结论 该地磁场传感器可应用于高过载旋转飞行体的姿态测量。     

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.     

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。     

用二维富氏变换进行重磁位场的转换

一、问题的提出在重力和磁法勘探的测量方法中,一般只观测单个分量,例如,航空磁测是测量总磁場(())模量与正常地磁埸(()_0)模量之差,即△T=|()|-|()_0| (实际上是把△T近似地看作总磁場的增量()在正常地磁場()方向上的投影)。而地面磁测除了测定△T外,大多数情况下是测量异常塲的垂直分量Z_a。在重力测量中所观测的是重力异常的垂直分量△g(即重力位的垂向一阶导数V_Z)。因此,目前用于解释的数理方法一般只是用单个分量,这样做虽     

卫星地磁场模型和IGRF模型与中国地磁台观测值的比较分析

利用CHAMP卫星磁测资料建立的新一代地磁场模型POMME-4.2S和第10代国际地磁参考场模型,计算了2004年中国地磁台站的模型值,分析模型值和台站观测值的差异,引入了权重系数来评价台站观测值的整体误差.结果表明,卫星地磁场模型值和台站观测值的绝对误差有正有负,绝对误差并非都比IGRF小,但Y分量的绝对误差明显小于IGRF.X和H分量的均方误差,两模型相差不大,Y,Z,F,D,I分量的均方误差,POMME-4.2S模型小于IGRF.各台站同一分量的相对误差相差很大.     

坡莫合金薄膜中的畴壁蠕移过程

本工作利用纵向Kerr磁光效应装置,研究了坡莫合金薄膜中畴壁蠕移速度V随外加磁埸(沿易磁化轴加直流磁埸,沿难磁化轴加交变磁埸)变化的规律,以及交变埸频率、脈冲埸频