地磁要素及其分布特征
发布日期：2020-10-01 03:27:02浏览次数：2768
地磁要素
地面上任意点地磁场总强度矢量T(即磁感应总强度矢量）通常可用直角坐标来描述。设以观测点为其坐标原点，X、Y、乙三个轴的正向分别指向地理北、东和垂直向下。则该点的T矢量在直角坐标系内三个轴上的投影分量分别为北向分量(X)、东向分量（Y)和垂直分量（Z);T在XOY水平面内投影称为水平分量（H),其指向为磁北方向；T和水平面之间的夹角称为T的倾斜角（I),当T下倾时I为正，反之为负；通过该点H方向的铅直平面为磁子午面，它与地理子午面的夹角称为磁偏角，以D表示；磁北自地理北向东偏D为正，西偏则为负。T、Z、X、Y、H、I及D的各个量都是表示该点地磁场大小和方向特征的物理量，称为地磁要素。
地磁图和地磁场分布的基本特征
(一）地磁测量和地磁图
地磁场是空间和时间的复杂函数为了满足地面上定向、航空、航海、资源勘查以及地磁学本身研究的需要，根据地磁测量的结果定期编绘出相应的各种图件。完成地磁观测任务的测点通常为两类：一类是连续地测定地磁要素绝对值及随时间变化场值，此类有固定的测点，称其为地磁台；另一类是野外测点，在这些测点上间断地测定地磁要素绝对值。由这两类测点组成某地区、某国家甚至全球范围的地磁测网。当进行全球性的研究时，不可忽略超过陆地面积四分之三的海域地磁测量。为此，必须充分利用海洋磁测、航空磁测和卫星磁测，它们可以在短时间内获得大面积或全球范围的磁场三分量（X,Y,Z)及其他地磁要素的地磁资料。
地磁要素是随时空变化的，要了解其分布特征，必须把不同时刻所观测的数值都归算到某一特定日期，国际上将此日期一般选在1月1日零点零分，这个步骤称之为通化。将经通化后的某一地磁要素值按各个测点的经纬度坐标标在地图上，再把数值相等的各点用光滑的曲线连结起来，编绘成某个地磁要素的等值线图，便称为地磁图。世界地磁图和局部地磁图两种；世界地磁图表示地磁场在全球范围内的分布，通常每五年编绘一次。我国地磁图每十年编绘一次，自1950年至1980年已正式出版四期。根据各地的地磁要素随时间变化的观测资料，还可求出相应要素在各地的年变化平均值，称为地磁要素的年变率。同样可以编制出相应年代的要素年变率等值线图。这类图件一般可以适用五年，与地磁图合用可以求得五年中某一年的地磁要素值。由于地磁场存在长期变化。因此，在使用地磁图时必须注意出版的年代，及相应年代要素的年变率地磁图。
(二）地磁场随地理分布的基本特征
世界地磁图基本上反映了来自地球核部场源的各地磁要素随地理分布的基本特征。等偏线是从一点出发会聚于另一点的曲线族，明显地分别会聚在南、北两磁极区，在这两点上磁北方向可以从0°变到360°,即没有固定的磁偏角。按磁偏角定义，同样在地理两极也是如此。因此，在南北两半球上磁偏角共有四个会聚点。全
两个部分。从等倾线图可见，等倾线大致和纬度线平行分布。零倾线在地理赤道附近，称为磁赤道，但不是一条直线。由磁赤道向北，磁倾角为正，在北极附近有一点（实际上是一个小区域）1=90°,称为北磁极。磁赤道以南，磁倾角为负，有类似的变化特征，有一个南磁极。磁南北两极的位置也随时间变化。1980年两磁极位置是：北磁极为78.2°N,102.9°W,南磁极是65.6°S,139.4°E。它们在地球表面上的位置也不是对称的。世界地磁场水平强度（H)等值线大致是沿纬度线排列的曲线族，在磁赤道附近最大，约为40000nT;随着纬度向两极增高，H值逐渐减小趋于零；在磁南、北两极处H=0。除了两磁极区之外，全球各点的H都指向北。不该246由世界地磁场垂直强度（Z)等值线图1-1-5可见，其大致与等倾线分布相似，近乎与纬度线平行。在磁赤道上Z=0,由此向两极其绝对值逐渐增大，在磁极处达到(±60000-±70000)nT,约为磁赤道附近水平强度值的两倍；在磁赤道以北Z>0,表示垂直分量向下，在磁赤道以南Z<0,表示垂直分量指向上。地磁场总强度等值线图在大部分地区，等值线也与纬线近乎平行。其强度值在磁赤道附近约为30000~40000nT;由此向两极逐渐增大，在南北两磁极处总强度值大约是60000~70000nT。根据各地磁要素在地理分布上的基本特征，可以认为地球基本磁场的模式与一个位于地球中心并与其旋转轴斜交11.5°的地球中心偶极子场很类似。两者各地磁要素分布基本特征大致吻合，但在相当广大的区域内两者之间存在着明显的差异。
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