地球磁场
1第一章 地球的磁场
31o 51' 31o 08' 62o18' 60o36' 58o 25' 53o12' 46o 48' 45o31' 46o 48' 41o 33' 43o55' 36o57' 70o14' 35o17' − 15o10' 30o37'
− 1o 25' − 1o03' − 9o55' − 8o58' − 7o49' − 5o10' − 4o02' − 4o40' − 4o12' − 3o02' − 4o09' − 2o50' − 10o57' − 2o41' 0o 25' − 2o33'
四、地磁场的结构与磁异常
（一）地磁场的构成 在地面上观测所得到的地磁场 T 是各种不同成分的磁场之总和。它们的场源分布有的 在地球内部，有的在地面之上的大气层中。按其来源和变化规律不同，可将地磁场分为两部 分：一是主要来源于固体地球内部的稳定磁场 Ts；二是主要起因于固体地球外部的变化磁
二、地磁图与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地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 类测点组成了某地区、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)及其它地磁要素 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 某一特定的日期，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。 地磁图按要素 T、H、Z、X、Y、 D 及 I 可分别绘制出相应等值线图，按编图范围分 类，有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，图 1-1-2 至图 1-1-6 为 2010 年代的 D、I、H、Z 及 T 等要素的世界地磁图。 我国地磁图每十年编绘一次，自 1950 年至 2000 年已正式出版六期，2010 年地磁图也将正 式编制出版。 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。 图 1-1-2 是等偏线图。由图可见，等偏线是从一点出发汇聚于另一点的曲线族，明显地 分别汇聚在南、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汇 聚点。全图有两条零偏线(D=0°)分布，将全球分为负偏角区(D<0°)和正偏角区(D>0°)两个 部分。 图 1-1-3 是等倾线图。由图可见，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)I=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。2010 年两磁极位置是：北磁极为 76°1’N，100°W， 南磁极是 65°8’S，139°E。它们在地球表面上的位置也不是对称的。
解析地球的磁场和其变化
解析地球的磁场和其变化地球的磁场是由地球内部流动的液态铁制成，这是一种性质独特的岩石，被称为磁性铁矿物。
地球的磁场可以说是地球上最强大的磁场，它不仅保护了我们免受太阳风暴的影响，还使得我们能够使用指南针和导航系统。
然而，地球的磁场并不是完全稳定的，它会随着时间和地点的变化而发生变化。
那么，让我们来探究一下地球的磁场以及它的变化。
第一部分：地球磁场的形成地球磁场是由地球内部液态外核的对流所产生的。
液态外核的磁铁矿物以一种特殊的方式旋转，形成了地球的磁场线圈。
这个过程是通过科学家们的实验和计算来理解的。
据研究表明，地球的太阳辐射不断影响着液态外核内的电流，这样产生的电流与地球的旋转相互作用。
在外层核流体中，流动的液体传导电流时，磁体流经液体时必然出现磁力线圈。
这些磁力线圈会相互叠加，形成一个整体的磁场，并使地球产生了一个大的磁铁。
这个大磁铁的南极和北极之间形成了“地磁带”或“地磁膜”，这是一条穿越地球的环带，将整个地球覆盖在其护罩之下。
第二部分：磁场的变化地球磁场的变化是不可避免的，由于地球在旋转轴周围转动，地球的磁场有不停地漂移和倾斜。
此外，磁场的变化也可能是由于地球内部的涵洞和液体漏洞所引起的。
这些涵洞和漏洞可能会导致地球内部的电流形成一个抵消原有磁场的新磁场，从而产生磁场偏差。
在过去的几十年里，研究人员一直在努力监测和记录磁场的变化。
他们使用特殊的仪器和技术来跟踪磁场的变化，并将其与地球的其他变化相对比较。
结果表明，地球磁场的变化是相当复杂的，地球的内部动力学活动，太阳辐射，和科技的革新都会影响其变化。
第三部分：磁场的作用地球的磁场对我们生活的影响是巨大的。
首先，磁场是一种强大的保护层，它可以阻挡来自太阳的有害辐射。
这些辐射可能会损害地球上的电子设备，尤其是在较高纬度的地区。
然而，由于地球磁场的存在，这些辐射被吸收和偏转，保护了我们不受它们的危害。
其次，地球的磁场也是许多导航系统和航空器的重要组成部分。
地球磁场简介
地球磁场简介地球磁场，是指地球固有的磁场环绕整个地球的大气层。
它是地球自身外部大气层中的一部分，具有巨大的影响力和重要的地质学意义。
本文将简要介绍地球磁场的形成原理、结构特征以及其对地球生命和导航系统的重要性。
一、地球磁场的形成原理地球磁场的形成主要与地球内部的物理过程密切相关。
目前认为，地球磁场的主要形成原理可以归结为“地球发电机效应”。
具体而言，地球内部的液态外核和固态内核之间发生的对流和自转运动，以及地球自转产生的科里奥利力，共同作用下使得地球磁场得以维持。
液态外核通过电流环流产生磁场，形成地球的主磁场，而固态内核由于其高导电性质，可产生额外的磁场增长。
二、地球磁场的结构特征地球磁场的结构呈现出复杂而多样的特征。
一般来说，地球磁场可以分为地心磁场和地壳磁场。
地心磁场主要来源于地球内部液态外核产生的磁场，具有全球性和稳定性。
而地壳磁场则是地壳中磁性物质产生的磁场，其强度和方向有较大的变化。
地壳磁场的变动往往受到地壳构造和岩石磁性特征的影响，存在较强的地域性。
三、地球磁场的重要性地球磁场对地球和人类具有重要的意义。
1. 生命起源保护：地球磁场能够很好地抵挡来自太阳的带电粒子流，形成一个磁屏障，使地球上的生命得以保护。
这种保护作用对维持地球生物多样性和镀金健康都至关重要。
2. 导航系统依赖：地球磁场为导航系统的运作提供了基础。
现代航海、航空以及卫星导航系统都依赖地球磁场的信息来确定位置和导航方向。
因此，地球磁场对于人类航行和探索具有不可替代的作用。
3. 环境变化研究：地球磁场中的变化可以反映出地球内部和外部环境变化的信息。
地球磁场可以用来研究地震、火山活动、板块运动等地球动力学过程，以及太阳活动、宇宙射线等与地球相互作用的过程。
4. 地质学探索：地球磁场的测量和研究对于地质学家来说是一种重要的工具和手段。
地球磁场可以用来探测地下矿产资源、构造演化历史、地壳变形等地质学问题，对于研究地球深部结构和地球演化过程具有重要的科学价值。
地球的磁场.
4 地球的磁场4．1 地球磁场的基本特征和地磁要素固体地球是一个磁性球体，有自身的磁场。
根据地磁力线的特征，地球外磁场类似于偶极子磁场，即无限小基本磁铁的特征（图3-14a）。
但其磁轴与地球自转轴并不重合，而是呈11.5°的偏离。
地磁极的位置也不是固定的，它逐年发生一定的变化。
例如磁北极的位置，1961年在74°54′N，101°W，位于北格陵兰附近地区。
1975年已漂移到了76.06°N，100°W的位置。
地磁力线分布的空间称作地磁场，磁力线的分布情况可由磁针的理想空间状态表现出来（图3-14b）。
由磁针指示的磁南、北极，为磁子午线方向，其与地理子午线之间的夹角称磁偏角（D）。
磁针在地磁赤道上呈水平状态，由此向南或向北移动时，磁针都会发生倾斜，其与水平面之间的夹角称作磁倾角（I）。
磁倾角的大小随纬度增加，到磁南极和磁北极时，磁针都会竖立起来。
地磁场以代号F表示，它的强度单位为（A／m）。
地磁场强度是一个矢量，可以分解为水平分量H和垂直分量Z。
地磁场的状态则可用磁场强度F，磁偏角D和磁倾角I这三个要素来确定。
地磁场的偶极特征也取决于磁力线从一个磁极到另一个磁极的闭合特征。
在地球表层，这一闭合结构形成了一个磁捕获系统，捕获了大气圈上层形成的带电粒子而构成一个环绕地球的宇宙射线带，称作范艾伦带。
范艾伦带的影响范围可达离地面65000km以上。
由大气层上部约100～150km处气体发光而形成的极光，就是范艾伦带中的气体分子受电磁扰动的产物。
沿着范艾伦带，极光可以在不到1秒钟的时间内，从一个受扰动的极区于瞬间传到另一个扰动极区，因此极光的爆发在北极区和南极区几乎是同时发生的。
将地磁场比作偶极子磁场的说法中，隐含着地磁场是永久不变的这一假定。
但实际上不仅磁极在不断发生摆动，从发现地磁场以来，人们还逐渐发现了磁偏角在几十到几百年内，大致沿着纬线方向平稳地向西移动，这一性质被称作地磁场的向西漂移。
地球磁场
地磁场对生物活动的影响 像海龟、鲸鱼、候鸟等众多迁徙动物均能走南闯北， 像海龟、鲸鱼、候鸟等众多迁徙动物均能走南闯北，每年 可旅行几千公里，中途往往还要经过汪洋大海， 可旅行几千公里，中途往往还要经过汪洋大海，但是还能 测定精确的位置。科学家们发现， 测定精确的位置。科学家们发现，这些生物大脑内有磁性 物质， 物质，能通过地球磁场和太阳及其他星体的位置来辨别方 但对于迁徙中的海龟来说，仅有“方向感”是不够的， 向。但对于迁徙中的海龟来说，仅有“方向感”是不够的， 它们可能还有一张“地图” 用于明确自己的地理位置， 它们可能还有一张“地图”，用于明确自己的地理位置， 最终到达某个特定的目的地。 最终到达某个特定的目的地。美国北卡罗来纳大学查珀尔 希尔分校的肯洛曼研究小组发现， 希尔分校的肯洛曼研究小组发现，绿海龟对不同地理位置 间的地磁场强度、方向的差别十分“敏感” 间的地磁场强度、方向的差别十分“敏感”，它们能通过 地磁场为自己绘制一张地图。 地磁场为自己绘制一张地图。 信鸽能在遥远的地方飞回而不迷失方向， 信鸽能在遥远的地方飞回而不迷失方向，也是由于地磁的 帮助
地磁场曾经多次翻转
科学家们通过对海底熔岩的研究发现， 科学家们通过对海底熔岩的研究发现，地球的磁场曾经发生 过多次翻转。火上爆发产生炽热的岩浆 岩浆中含有数以万计的矿物 过多次翻转。火上爆发产生炽热的岩浆中含有数以万计的矿物 就好像一个个“小指南针” 当岩浆冷却下来后， 质，就好像一个个“小指南针”。当岩浆冷却下来后，这些 指南针”也被固定住不再发生变化。这样， 南北极” “指南针”也被固定住不再发生变化。这样，其“南北极”的 指向就记录了当时地球磁场的方向。研究表明， 指向就记录了当时地球磁场的方向。研究表明，地球磁场平均 万年翻转一次， 万年前。 每50万年翻转一次，而最近一次的翻转发生在 万年前。 万年翻转一次 而最近一次的翻转发生在78万年前 最近150年，地磁场正在持续的衰减，地球磁场将在下个千 最近 年 地磁场正在持续的衰减， 年的某些时候彻底消失。 年的某些时候彻底消失。 科学家指出，存在于地核周围的铁流体（熔融体） 科学家指出，存在于地核周围的铁流体（熔融体）好像一 发动机” 不停地将巨大的机械能转化成为电磁能， 部“发动机”，不停地将巨大的机械能转化成为电磁能，从而 形成了地磁场。而铁流体有时会形成巨大的漩涡， 形成了地磁场。而铁流体有时会形成巨大的漩涡，迫使自己的 流向发生变化，这就引起了地球磁场的改变。 流向发生变化，这就引起了地球磁场的改变。地磁场的两极倒 转是一个极其漫长的过程，大约需要 年才能完成。 转是一个极其漫长的过程，大约需要5000到7000年才能完成。 到 年才能完成
一、地球磁场
地磁场：地球周围存在的磁场。
宏观上看，地球磁场与位于球心的磁偶极子磁场相似；地磁场有两个磁极，其极位于地理北极附近，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78.2度、西经102.9度（加拿大北部），磁南极位于南纬65.5度，东京139.4度（南极洲）。
长期观测证实，地磁极围绕地理极附近进行着缓慢的迁移。
受地磁场作用，磁针的化第一章地球的磁场 地磁场：地磁场有大小和方向，它 描述地磁场大小和方向的物理量，称作地磁要素、地磁要素及其分布在直角坐标系下，地磁要素有：总磁场强度T、垂直磁场强度Z、水平磁场强度HHÎ水平X分量(北向)、水平Y分量(东向)H Xtan I H =tan D X =()T Xi Yj Zk =++K K K K地磁场由基本磁场、变化磁场和磁异常三个部分组成中心偶极子磁场和大陆磁场组成基本磁场Î来源地球内部，占地磁场主要部分(98%以上)主要指短期变化磁场，来源地球外部，占地磁场1%以下磁异常地壳浅部具有磁性的岩石或矿石所引起的局部磁场，它叠加在基本磁场之上。
测量地磁场中，研究对象所产生的磁场称作磁异常，其他部分称作正常场，或称背景场，也称基准场。
Î正常场和异常场是相对的概念地磁场是空间和时间的函数Î需要实际测量实际测量方式：地磁台地磁要素随时间变化所以，将不同时刻观测数据归算到某一特定日所成的地磁要素等值线图Î地磁图首先是天文学家哈雷于1701 年编度的等值线图于1827 年问世.地磁场是和时间的函数－ 地磁场各要素随空间变化情况（体现出偶极子场特点）地磁场是空间和的函数－ 地磁场各要素随时间变化情况－变化磁场分两类：一是由内部场源引起的缓慢的长期变化；一是来源于地球外部场源的短期变化。
通过世界各地地磁台长期连续观测（2）地球磁场向西漂移（地磁场偶极矩大约 其中,17 %是近400年来减小的.1835Î1980年为7.91x1022Am2Î2000年为7.78x10Am1835Î1980年为7.91x1022Am2Î2000年为7.78x10Am Î两千年后，接近0！Î磁极倒转(?)在测定岩石的剩余磁性时，发现相当一批岩石的磁化方向与现在的地磁场方向相的改则变成了磁北极。
地球的磁场是地球上最神奇的自然现象之一
地球的磁场是地球上最神奇的自然现象之一地球上存在着一个神奇而复杂的自然现象，那就是地球的磁场。
磁场是指由地球内部物质运动所产生的磁力场，它既是地球守护者的角色，也是一切生命存在的基础之一。
在这篇文章中，我们将探索地球磁场的起源、作用和影响力，让我们一同来揭开这个令人着迷且存在了数百万年的谜团。
地球磁场的起源可以追溯到地球内部的液态外核。
地球内核是一个由铁和镍组成的巨大的熔融金属球体，它被外包围着的地球外核包裹着。
这两个部分的运动相互作用创造了地球的磁场。
当外核中的熔融物质被地球自转所搅动时，地球的磁场便开始形成。
这个磁场的作用类似于一个巨大的保护罩，将地球包裹在内，阻挡了来自太阳的有害辐射和带电粒子。
地球磁场的作用是多方面的。
首先，它是地球的保护盾，能够挡住来自太阳的宇宙辐射，例如太阳风和宇宙线。
这些高能粒子如果直接接触地球，将对地球上的生命产生毁灭性的影响。
其次，地球磁场还能够导航动物和导航工具。
给予动物以正确的方向感，使得它们能够长途迁徙或者找到回家的路。
对于人类而言，磁场则为地球上的定位系统提供了基础，使得我们能够利用指南针和卫星导航等工具准确找到自己的位置和目的地。
此外，地球的磁场还对天气和气候产生一定的影响，尤其是对极地地区。
它能够影响极地区域的天气和冰川形成，进而对全球的气候变化产生重要影响。
地球磁场的影响力延伸到了人类文明的方方面面。
许多文化和宗教传说都与地球的磁场有关。
例如，南极圈和北极圈的极光被认为是神秘的天体现象，而事实上，它们是地球磁场与太阳风粒子相互作用所产生的结果。
这些绚丽多彩的光芒在人们心中催生了各种神话和传说。
另外，在考古学中，通过研究地球磁场的变化，可以辅助确定各个历史时期的年代和地点。
地球磁场的演化过程能够被石头和土壤中的微小颗粒所记录下来，科学家们通过这些记录可以还原出地球过去的面貌和历史。
然而，地球磁场并非一成不变。
多年的研究表明，地球磁场并不是一个稳定的实体，其强度和方向都会随着时间的推移而变化。
地磁场
磁场生物
磁场强度 地理子午线
磁暴 地下资源
像海龟、鲸鱼、候鸟等众多迁徙动物均能走南闯北，每年可旅行几千公里，中途往往还要经过汪洋大海，但 是还能测定精确的位置。科学家们发现，海龟能通过地球磁场和太阳及其他星体的位置来辨别方向。但对于迁徙 中的海龟来说，仅有“方向感”是不够的，它们可能还有一张“地图”，用于明确自己的地理位置，最终到达某 个特定的目的地。美国北卡罗来纳大学查珀尔希尔分校的肯洛曼研究小组发现，绿海龟对不同地理位置间的地磁 场强度、方向的差别十分“敏感”，它们能通过地磁场为自己绘制一张地图。
这一过程可以用方程表示 ：
方程式右端为电磁力，其中j为电流密度； （对整个液核积分）代表运动（V）反抗电磁力做功；WH为液核 中的总磁能；Jσ为液核中的焦耳热损耗率；FE为单位时间内通过液核表面向外输送的电磁能。
早期埃尔萨塞和布拉德都假定，长寿命放射性元素所维持的热对流是发电机能量的提供者。由Gτ可以估计， 要提供1017尔格/秒的能量，则地核中单位质量的生热率需高达 100尔格/（克·秒）。而由地面总热流计算地壳 中放射性元素的生热率仅有10-3～10-1尔格/（克·秒），两者相差几个量级，显然是不合理的。有人主张内核 是由液态核凝固而成，这个过程至今还在继续，它所放出的潜热将维持热核的热对流，这同样会遇到量级上的困 难。1968年马尔库斯（W.s）由实验证实，在地球的进动过程中由于地幔与地核动力扁度的差异（见地球自转）， 两者将有不同的进动角速度，前者快于后者。由于地球是一个扁球体，地幔将迫使地核有相同运动的趋势，这时 地幔通过FP对地核提供能量，可以维持地磁发电机。近年也有人对此提出异议，认为其量级远远不够。还有人主 张若地球深部的化学分异和重力分异仍在进行，则重力位能的释放（Gτ，FG）将提供能量。可见，地核中的各 种可能的能量来源，无不涉及地球演化与地球内部的物理状态等地球物理基本问题，在目前要得到满意的解答是 困难的。
地球磁场
五、地磁场的解析表示
假设：地球是均匀磁化球体，球体半径为R， N为地理北极，地球旋转轴与地磁轴重合。
若采用球坐标系，坐标原点为球心，球
外任一点P的地心距为r，余纬度为θ经度
为 。则在地磁场磁位u的拉普拉斯方程
可以写成如下形式
r 1 2 r(r2 U r) r2 s 1 in (s in U ) r2 s i1 n 2 2 U 2 0
Tsi =T0+Tm+Ta
T0为中心偶极子磁场，Tm为非偶极子磁场（也称为大陆磁场
或世界异常，基本磁场）， Ta 为地壳磁场。
T= T 0+ T m + T sc+ T 'a+ T ''a+ δ T
基本磁场占地磁场的99％以上，是构成地磁场主体的稳定磁场。 其强度在近地表时较强，远离地表时则逐渐减弱。 变化磁场占地磁场的很小部分（＜1％）。这种磁场主要是 由太阳辐射、太阳带电粒子流、太阳的黑子活动等因素所 引起的。因此，它常包含有日变化、年变化及太阳黑子活 动引起的磁暴（即较剧烈的变化）等成分。
r 1 2 r(r2 U r) r2 s 1 in (s in U ) r2 s i1 n 2 2 U 2 0
U n 1m n 0r1 n 1 [A n m c o s (m ) B n m s in (m )]P n m (c o s)
P nm (cos)C (m n (n m m )!)!(sin)md(co dsm )mP n(cos)
Declination Inclination
D 地磁要素及其分布
T、Z、H、I、D、
I
X、Y
T、Z、H、I
固有物理量
D、X、Y
科普发现地球的磁场变化
科普发现地球的磁场变化地球的磁场变化是一项引人入胜的科普发现。
磁场作为地球的保护层，不仅影响着地球的物理环境，还对人类的生活和导航起着重要作用。
通过研究和观测，科学家们发现，地球的磁场并非一成不变，而是在不断变化和演化中。
本文将为读者介绍有关地球磁场变化的一些基本知识和最新科研发现。
1. 什么是地球的磁场？地球的磁场是由地球核内的熔融铁和镍形成的。
这一磁场产生的原因是磁铁矿物在地核中经过热对流形成的涡流，这些涡流产生了电流，进而产生了磁场。
地球的磁场类似于一颗巨大的磁铁，拥有南北两极，并以地轴为中心。
2. 磁场的变化和磁极漂移虽然地球的磁场看起来是一个相对稳定的系统，但实际上它是在不断变化和演化的。
磁极漂移是指地球磁极在地球表面上的移动。
科学家们通过研究发现，地球磁极每年大约会朝着北方移动几十千米，而且这一速度还在逐渐加快。
这种磁极漂移现象是地球磁场变化的一种体现。
3. 地球磁场的周期性变化除了磁极漂移外，地球磁场还存在着周期性的变化。
科学家们通过对地球磁场的观测和分析，发现了一种周期为几百万年的磁场反转现象。
磁场反转是指地球的南北磁极交换位置的过程。
这种磁场反转现象可以通过地球岩石中的磁性矿物记录下来，并被广泛认可为一个真实发生的地质事件。
4. 地球磁场的影响与应用地球的磁场对人类的生活和导航起着重要作用。
磁场可以屏蔽来自太空的太阳风暴和宇宙射线，保护地球上的生物免受有害辐射的影响。
此外，地球磁场还被利用于导航系统中的指南针和磁罗盘，为人们提供方向和定位的参考。
5. 研究地球磁场的意义和前景随着科学技术的不断发展，对地球磁场的研究也变得更加深入和全面。
科学家们通过深海钻探和卫星观测等手段，不断收集和分析地球磁场的数据，以揭示地球内部的物理过程和动力学演化。
同时，对地球磁场变化的深入研究还有助于了解地球环境变化的影响，并为预测和应对自然灾害提供科学依据。
总结：地球的磁场变化是一个引人入胜的科普发现。
第一章-地球的磁场
总磁场
T= Ts+ δT
1、稳定磁场：Ts=Tsi（地球内部）+Tse （地球外部）
Tsi是地球内部稳定场，Tse是地球外部稳 定场
由于Tsi＞＞Tse，故Tse一般可忽略不计， 因此通常把稳定场看成由以下三部分组成
第一节 地磁要素及其分布特 征
一、地磁要素
从量的角度描述地磁场，
建立一个空间直角坐标 系统，定义磁力场的各 个要素，并用数学公式 表示各要素的换算关系。
坐标系建立：
设以观测点（O）为坐 标原点
X轴正向指地理北，Y轴 正向指东，Z轴正向垂直 向下。
观测点的地磁场矢量（T） 为任意方向，它在坐标系内 可分解为以下分量：
T0—地球中心偶极子场 Tm—大陆磁场（世界异常，为非偶极子场） T0 + Tm定义为地球的基本磁场 Ta—地壳磁场或异常场（磁异常）
Tsi= T0（偶极场） +Biblioteka Tm（大陆磁场）+ Ta（异常
3、基本磁场： T0（偶极子场） + Tm （大陆磁场）
由于T0 ﹥﹥ Tm，故 T0代表了地球磁场 空间分布的主要特征，世界地磁图就是以 此为依据制作的，此图反映了地球基本磁 场的分布。
1、直角坐标系有：x、y、z； 2、球坐标系有：H、D、I 3、柱坐标系有：z、H、D
已知其中一组，就可求出其它几 个分量
二、地磁场的结构和磁异常
（一）地磁场的结构(或组成)
地面观测点上地磁场T是各种不同成分磁 场的总和，即有地球内部来源，又有地球 外部来源。
按其来源和变化规律，可分为两大部分：
比如当研究大陆磁场Tm时，将其视为 磁异常，而叠加在大陆磁场上的其它磁 源场（主要是偶极场）就看成是正常场。
地球科学知识：理解地球的磁场
地球科学知识：理解地球的磁场地球拥有一个巨大的磁场，它起源于地球核心深处的奇怪物质的运动。
地球磁场极其重要，因为它保护着地球不受太阳风暴和高能带电粒子的侵袭，同时也是大气层保持稳定的关键因素之一。
在本文中，我们将深入探讨地球磁场的基本原理和相关知识。
首先，地球磁场最初被发现是由于指南针的作用。
中国古代就已经利用指南针来指示方向，直到西方航海家科尔拉克在16世纪发现南北极星位置的变化，认为地球似乎是一个巨大的磁体。
随着科技的进步，人们才得以深入研究地球磁场的成因和特性。
在地球内部，有一个由铁、镍等金属组成，直径约为6600千米的地核。
地核的温度高达5000度以上，使得其中的金属是以液态状态存在的。
这些熔化的金属在地核中形成了一个环流，它会携带核心的热量和物质，并产生一个强大的电流。
这个电流产生的磁场会覆盖整个地球，并形成所谓的地磁场。
地球磁场的磁极和地理极并不一致。
地球的磁场并不像磁铁一样，只有两个极，而是在地球内部环绕着一个巨大的磁圈。
地球的磁场和地球自转轴也不是完全对齐，有一个约11度的偏差。
因此，在地球的表面上，磁北极和地理北极并不在同一位置。
地球的磁场对于保护地球不受太阳风暴和高能带电粒子的侵袭至关重要。
太阳活跃期时，太阳会释放大量高能带电粒子，袭击地球的大气层，导致空气电离和空气层破坏。
地球磁场能够像盾牌一样，将这些带电粒子引导到地球两极区域，形成极光。
因此地球磁场对宇宙空间中的高能带电粒子和射线具有一定地保护作用。
此外，地球磁场还对人类的生活产生了巨大影响，特别是在现代科技的应用中。
诸如电视、计算机、手机、导航系统等现代科技都使用磁性媒介来工作，而地球的磁场能够对这些媒介产生干扰。
科学家们已经在为这些设备的设计和制造中考虑了地球磁场的影响因素。
总的来说，地球磁场是地球自然界中至关重要的一部分，它对于保护地球免受太阳风暴和高能带电粒子的侵袭和对人类科技的发展都具有重要影响。
随着科技的不断完善和我们对地球磁场的了解不断深入，我们对于地球磁场及其深刻的意义也会有更深刻的认识。
地球的磁场
地球的磁场地球磁场（the earth magnetic field）是指地球周围空间分布的磁场。
偶极型，近似于把一个磁铁棒放到地球中心，地磁北(N)极处于地理南极附近，地磁南(S)极处于地理北极附近。
磁极与地理极不完全重合。
存在磁偏角。
当然，地球中心是高温状态并没有磁铁棒，而是通过外核的电子随地球自转的电流效应(近似于电生磁)产生磁场的。
地球磁场属于电磁场，随地球公转而不随地球自转。
简介地球磁场The Earth magnetic field不是孤立的，它受到外界扰动的影响，宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在。
太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流，主要成分是电离氢和电离氦。
因为太阳风是一种等离子体，所以它有磁场，太阳风磁场对地球磁场施加作用，好像要把地球磁场从地球上吹走似的。
尽管这样，地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。
在地球磁场的反抗下，太阳风绕过地球磁场，继续向前运动，于是形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域，这就是磁层。
地球磁层位于距大气层顶600-1000公里高处，磁层的外边界叫磁层顶，离地面5-7万公里。
在太阳风的压缩下，地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远，形成一条长长的尾巴，称为磁尾。
在磁赤道附近，有一个特殊的界面，在界面两边，磁力线突然改变方向，此界面称为中性片。
中性片上的磁场强度微乎其微，厚度大约有1000公里。
中性片将磁尾部分成两部分：北面的磁力线向着地球，南面的磁力线离开地球。
1967年发现，在中性片两侧约10个地球半径的范围里，充满了密度较大的等离子体，这一区域称作等离子体片。
当太阳活动剧烈时，等离子片中的高能粒子增多，并且快速地沿磁力线向地球极区沉降，于是便出现了千姿百态、绚丽多彩的极光。
由于太阳风以高速接近地球磁场的边缘，便形成了一个无碰撞的地球弓形激波的波阵面。
波阵面与磁层顶之间的过渡区叫做磁鞘，厚度为3-4个地球半径。
分布地球磁场的形成具有一定特殊性，按照旋转质量场假说，地球在自转过程中产生磁场。
地球的磁场及其作用
地球的磁场及其作用地球是一个拥有强大磁场的行星，磁场的存在对地球自然环境和人类生活产生着极为重要的影响。
本文将从磁场的形成、变化以及作用三个方面来探讨地球磁场的奥秘。
一、磁场的形成地球磁场的形成还存在着许多争议，但目前最广为认可的说法是地球内部的熔融岩浆在不断运动，由于其中存在的电流产生磁场，这种磁场随着地球的自转而形成一个环状磁场，即地球磁场。
地球磁场的强度变化很小，但却极为稳定，不仅能够抵消太阳带来的带电粒子辐射，还能保护地球表面的生命，对于维持地球生态系统的平衡起着至关重要的作用。
二、磁场的变化尽管地球磁场一直是稳定的，但在地球历史中曾多次发生磁极反转。
磁极反转是指地球磁场的南北极互换位置，磁极反转并非瞬间完成的过程，而是在数千年或数万年内慢慢完成的，期间地球磁场会减弱并形成多个磁极。
虽然磁极反转过程对现代社会影响较小，但在过去曾造成了地球生命系绝灭的事件。
地球磁场的变化也可以被用来研究地球历史，例如通过地球岩石中保存下来的磁性矿物来确定这些岩石形成的时间和磁场方向，进而推测地球历史上的环境变化和地质运动。
三、磁场的作用地球磁场的作用是多方面的。
首先，它能够抵消太阳带来的带电粒子辐射，这些粒子本身并不会对人类产生太大影响，但在太阳暴发时，带电粒子辐射会对卫星、导航系统、电力设施等基础设施造成损坏。
其次，地球磁场还可以控制地球附近的高能带电粒子形成辐射带，使其不会对地球表面的生命造成太大的影响。
例如，地球磁场使得极光现象的产生变得更加美丽而不是致命。
再者，地球磁场的存在对于某些动物的迁徙方向具有导航作用，例如海龟、鲸鱼等。
这些动物能够感应到磁场的方向，进而确定自己的迁徙方向。
总的来说，地球磁场是地球生命收容所的重要保护伞，它不仅让我们拥有了美丽的极光，也能保障现代社会的顺利发展。
对于地球科学家来说，掌握地球磁场的变化、形成和作用，对于理解地球自然环境和地球历史发展具有重要意义。
地球的地磁场和极移现象
地球的地磁场地球的地磁场是指地球周围所产生的一个磁场，它起源于地球内部的物理过程。
地磁场在地球表面和周围空间中具有重要的作用和特征。
定义地磁场是指地球周围所形成的一个磁场，它是由地球内部的运动产生的。
地球的地磁场可以被看作是一个类似于巨大磁铁的磁场，它具有磁场强度和磁场方向两个基本特征。
特征1.磁场强度：地球的地磁场强度不均匀，最强的地磁场位于地球内核和外核之间的“地核边界”。
这个区域的磁场强度远远超过地球表面的磁场强度，约为25到65微特斯拉。
地磁场的强度随着距离地核边界的增加而逐渐减弱。
2.磁场方向：地球的地磁场方向在不同地点和不同时间会发生变化，这是由于地磁场的动态性导致的。
在地球表面，地磁场的方向通常与地理北极和地理南极之间的连线有一定的夹角，这被称为磁偏角。
磁偏角的数值和方向在不同地点会有所不同。
3.地磁场的形状：地球的地磁场并不完全像一个理想的磁偶极子，而是呈现出复杂的形状。
它被认为由于地球内部的物理过程，特别是液态外核中的热对流所引起的。
作用地球的地磁场对地球和人类有着重要的作用，包括：•导航和定位：地磁场可以用作导航和定位系统的基础，如罗盘和磁力计。
通过测量地磁场的方向和强度，人们可以确定自己的方位和位置。
•保护地球生命：地磁场对地球上的生命形成和演化起着重要的保护作用。
它能够屏蔽来自太阳的带电粒子和高能辐射，形成一个保护层，防止它们直接接触到地球表面。
•极光的形成：地球的地磁场与太阳风相互作用，导致了极光的形成。
太阳风中的带电粒子进入地球的磁场并与大气层中的分子发生碰撞，激发出美丽的光辉现象。
•地球科学研究：通过研究地球的地磁场变化，科学家可以了解地球内部的物理过程和动态。
地磁场的变化可以提供关于地核、外核和地球内部热对流的重要信息。
地球的地磁场是地球与宇宙之间的一道重要连接，它不仅影响着地球上的生命和环境，也为地球科学研究提供了宝贵的线索。
地磁场的形成地球的地磁场是由地球内部的物理过程所形成的。
什么是地磁场
什么是地磁场
地磁场是地球周围存在的一种磁场，由地球内部的运动导致的电流产生。
地磁场的存在对于地球的生物和技术系统都具有重要的影响。
地球内部的地核主要由铁和镍组成，而这些物质在地球自转的作用下，形成了一个大规模的液态电流。
这液态电流产生的磁场被称为地球的地磁场。
地磁场有以下主要特征：
1. 磁极：地磁场的磁力线从地球内部穿过地球表面，形成磁南极和磁北极。
这些磁极并不与地球的旋转轴对齐，且它们的位置会随时间而变化。
2. 地磁赤道：地磁场在地球表面上的中心线形成地磁赤道，该赤道的位置也并不与地球的地理赤道完全对齐。
3. 地磁倾角：地磁场在地球表面上的倾角是指地磁场与地球表面的夹角，这一角度在不同地点有所不同。
地磁场对于导航、动物迁徙和科学研究等方面具有重要影响。
许多生物体，特别是迁徙的鸟类和海洋生物，可以利用地磁场来导航。
在科技方面，地磁场也对航空、航海和磁导航等产生影响。
此外，地磁场还为科学家提供了了解地球内部结构和动态的重要信息。
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大气层的保护神：地球磁场
1.引言地球是我们赖以生存的家园，而地球的大气层则起着至关重要的保护作用。
除了阻挡太阳辐射和宇宙射线之外，地球还有一个无形的保护神——地球磁场。
本文将深入探讨地球磁场的作用、形成机制以及对人类和地球环境的重要意义。
2.地球磁场的定义与特征地球磁场是指地球周围存在的一个磁场，由地球内部的液态外核产生。
地球磁场在整个地球表面都存在，其强度和方向在不同地点有所变化。
通常情况下，地球磁场的强度约为25到65微特斯拉，方向指向地理北极附近的地磁南极。
3.地球磁场的形成机制地球磁场的形成与地球内部的运动有着密切关系。
地球内部有一个由铁和镍组成的液态外核，这个外核随着地球自转而形成旋涡状的运动。
这种运动产生了电流，从而形成了一个巨大的磁场，即地球磁场。
4.地球磁场的作用地球磁场对于维持地球生态系统和人类生存环境至关重要。
以下是几个地球磁场的主要作用：4.1.阻挡太阳风和宇宙射线地球磁场能够阻挡太阳风和宇宙射线进入地球大气层。
太阳风是由太阳释放的带电粒子流，如果没有地球磁场的保护，这些带电粒子会直接撞击地球表面，对生物和电子设备造成严重危害。
宇宙射线则是来自宇宙深处的高能粒子，也会对生物产生负面影响。
4.2.维持稳定的气候地球磁场还能够保护地球大气层免受太阳辐射的破坏。
太阳辐射是地球上所有生命所需要的能量来源，但过量的太阳辐射会导致气候剧烈变化，影响生态平衡。
地球磁场通过调节太阳辐射的强度和分布，使得地球气候保持相对稳定。
4.3.导航和定位地球磁场对于导航和定位系统也具有重要意义。
地球磁场可以用作指南针的基准，帮助人类在陆地、海洋和空中进行导航。
此外，地球磁场还能够帮助科学家确定地球上不同地点的准确位置。
5.地球磁场的重要意义地球磁场的重要性不仅体现在对人类的保护上，还与地球的生命演化和生态系统的稳定息息相关。
以下是地球磁场的几个重要意义：5.1.生物保护地球磁场能够为地球上的生物提供一个相对稳定和安全的环境。
什么是地球磁场
什么是地球磁场最近，很多人在关注地球磁场，如何正确理解地球磁场，是一个值得思考的话题。
本文旨在介绍地球磁场的重要性及其相关知识，以帮助读者更好地了解这一现象。
一、地球磁场是什么？地球磁场是一种宇宙中大小不一的磁场，由某种外力形成。
它包括由地球内部流动的电子场及其由这些电子场产生的磁场。
大气层、发电厂、电线等都可以改变地球磁场，他们可以影响人们每日对地球磁场变化的感知，例如，最近大家把取暖器称为“磁场正能量”。
二、地球磁场的研究地球磁场的研究已经发展出多种不同的研究方法，例如，二维变量研究，它试图分析地球磁场强度的可能变化，并预测其可能受到外在影响的范围。
除此之外，对地球磁场的测量也是一项重要工作。
行星研究者们通过对地球磁场的变化趋势及其特点进行分析，帮助科学家们分析出相应的原因，以便后续的进一步研究。
三、地球磁场的意义地球磁场的变化有着深远的环境和后果。
由于地球磁场变化会影响信息传播及能源的利用，因此对地球磁场的研究对于人类的发展是非常重要的。
（1）地球磁场影响电子仪器的发展地球磁场变化会影响电流和电磁场，而电子仪器如GPS、电视信号和超微处理器则受到磁场变化的普遍影响，因此地球磁场研究对于促进仪器设备的发展是十分重要的。
（2）磁场变化会对潮汐影响地球磁场发生变化，能造成大范围的潮汐变化，这会极大地影响海洋生物，以及人类当地的渔捕等。
因此，充分考虑到磁场的变化，并采取科学的措施去应对这一现象，对人类的成长有着极大的作用。
（3）磁场变化引起的短期地震地球磁场的变化有时会导致3-15秒的震级为0.5的短期地震，通常被称为“磁场震”，其影响力远比以往认为的要小，但仍能造成一定的影响，比如有风险认识性和谨慎性。
四、总结总而言之，地球磁场是一个重要现象，它会影响我们的生活很多方面。
地球磁场变化会影响信息传输、能源利用，甚至对潮汐的变化都有较大影响，它不仅可以帮助我们了解地球及其周围宇宙中的变化，还具有重要意义。
地球地磁现象物理学
地球地磁现象物理学
地球拥有自身的磁场,这种自然存在的磁场被称为地球磁场或地磁场。
地磁场的存在对地球及其周围环境有着重要影响,因此研究地磁现象及其物理学机制具有重要意义。
1. 地磁场的产生机制
地磁场的主要来源是地球内部液态外核中电离物质的对流运动。
根据电磁感应定律,带电粒子在导体中运动时会产生电流,而电流又会产生磁场。
地球内核中的对流运动就像一个巨大的电流环,从而产生地磁场。
2. 地磁场的特征
地磁场呈现出明显的空间分布不均匀性。
在地球两极附近,磁场线垂直于地面;在赤道附近,磁场线则与地面平行。
此外,地磁场还随时间变化,包括长期变化(百年尺度)和短期变化(日尺度)。
3. 地磁现象及影响
地磁场对于生命圈、航天器和卫星等都有重要影响。
例如,地磁场可以阻挡部分来自太阳的高能粒子,保护地球免受这些粒子的辐射。
同时,地磁场也会引导这些高能粒子进入极地区,形成极光现象。
4. 地磁学研究方法
研究地磁现象和物理学机制的主要方法包括:地磁观测站测量、航空和卫星遥感探测、模拟实验以及数值模拟等。
通过这些方法,科学家们能够更好地了解地磁场的演化规律,并探索其对地球环境的影响。
地球地磁现象物理学是一个涉及多学科交叉的领域,对于认识地球内部结构、研究行星磁场以及探索宇宙等方面都有重要意义。
地磁场要素
地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近。
地磁南极在地理北极附近。
在地球周围的空间里存在着磁场，叫做地磁场，地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极。
磁针指南北，就是因为受到地磁场的作用。
地球磁场跟地球引力场一样，是一个地球物理场，它是由基本磁场与变化磁场两部分组成的。
基本磁场来源于地球内部，而变化磁场则与电离层的变化和太阳活动等有关。
地球的基本磁场可分为偶极子磁场、非偶极子磁场和地磁异常几个组成部分。
偶极子磁场是地磁场的基本成分，其强度约占地磁场总强度的90%，产生于地球液态外核内的电磁流体力学过程，即自激发电机效应。
非偶极子磁场主要分布在亚洲东部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等几个地域，平均强度约占地磁场的10%。
地磁异常又分为区域异常和局部异常，与岩石和矿体的分布有关地磁场是由外源磁场和内源磁场共同组成的。
其中外源磁场由太阳磁场、宇宙射线等外部因素影响产生。
内源磁场由地球本身产生。
外源磁场在地磁场中占的比例极小。
因此在建立理想物理模型是就认为内源磁场就是地磁场。
地磁场的强弱叫地磁感(应）强度，地磁场的磁子午线与地理子午线间的夹角叫磁偏角，地球上某处地磁场方向与地面水平方向间的夹角叫磁倾角，这三个物理量称为“地磁三要素”。
但是从地球的一个地方到邻近的另一个地方，地磁要素的变化一般都十分微小。
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正常场和磁异常
按研究地磁场的目的不同，可将地磁场分为正常地磁 场（正常场）和磁异常（异常场）两部分。 通常情况下，正常场和异常场是相对的概念，这和重力勘 探中的基准场和重力异常的概念是类似的。 正常场可认为是磁异常（即所要研究的磁场）的背景场或 基准场。
正常场和磁异常
磁暴 磁暴是一种强烈的磁扰动。从赤道到极区均可观察到磁暴
现象；而且几乎是全球同时发生。发生时对磁场水平分量的强 度影响特别显著，对垂直分量影响相对小些。因此，通常研究 磁暴的形态和特征是通过水平分量强度变化来进行的。
地磁脉动 地磁脉动是一种地磁场的微扰变化，它具有准周期结构的
特点。一般周期介于n×10-1～n×102s，频率范围从毫赫到数 赫；振幅的变化范围为n×10-3～n×10nT(在强扰动期间也可 达数百纳特)。
变化磁场 地球内部场源引起的缓慢长期变化和地球外 部场源引起的短期变化
地磁场的短期变化
太阳日变化是以一个太阳日24h为 周期，称为地磁日变。它的变化是 依赖于地方太阳时。其基本特点是： 各个地磁要素的周日变化是逐日不 停地在进行，其中振幅易变、相位 几乎不变。白天(6--18)时磁场变 化较大，夜间较平静。夏季的变化 幅度最大，冬季的幅度最小，春秋 季节居中。日变的平均幅度为n— n×10nT。
Tsi =T0+Tm+Ta
T0为中心偶极子磁场，Tm为非偶极子磁场（也称为大陆磁场
或世界异常，基本磁场）， Ta 为地壳磁场。
T = T 0+ T m + T sc+ T 'a+ T ''a+ δ T
基本磁场占地磁场的99％以上，是构成地磁场主体的稳定磁场。 其强度在近地表时较强，远离地表时则逐渐减弱。 变化磁场占地磁场的很小部分（＜1％）。这种磁场主要是 由太阳辐射、太阳带电粒子流、太阳的黑子活动等因素所 引起的。因此，它常包含有日变化、年变化及太阳黑子活 动引起的磁暴（即较剧烈的变化）等成分。
Declination Inclination
D 地磁要素及其分布
T、Z、H、I、D、
I
X、Y
T、Z、H、I
固有物理量
D、X、Y
相对物理量
Z
H=TcosI Z=TsinI X=HcosD Y=HsinD
Z（下）
X2+Y2=H2 X2+Y2+）
T
地 磁 倾 角
三、正常场与磁异常
在实际工作中，正常磁场T0一 般是指地磁图上所表示的磁场，而 磁异常Ta又可分为区域异常和局 部异常。前者是由分布范围较大、 埋藏较深地质因素引起，后者是由 分布范围较小、局部构造或埋藏较 浅的磁性体所引起。
磁异常Ta一般都是正负相伴出现。
磁场的单位
在无限长直导线中通以10安培直流 电(1CGSM单位电流)时，在距此导 线2厘米处的磁场强度称为1奥斯特。
二、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、Z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。
地球磁场 岩矿石的磁性
地球的磁场
地磁场是一个弱磁场，在地面上的平均强度约为50000nT。
在地面上观测所得到的地磁场T是各种不同成分的磁场之
总和。它们的场源分布有的在地球内部，有的在地面之 上的大气层中。 按不同成分的磁场来源和变化规律不同，可将地磁场分 为两部分。
一是主要来源于固体地球内部的稳定磁场Ts， 二是主要起因于固体地球外部的变化磁场δT。 则地磁场T可以表示为
1oe(奥斯特)＝1×10-4Wb•m-2=1×104T(特斯拉)
1×10-4T(特斯拉)＝1G(高斯)
1高斯＝10 -4特斯拉（T），1伽马＝10-9特斯 拉＝1纳特斯拉（nT），简称纳特。
T 为地球磁场。 Ts 为地球内部的稳定磁场。 To 为中心偶极子磁场，即均匀磁化地球的磁场。 Tm 为大陆磁场或世界异常。
其中（To + Tm）又称为地球基本磁场。 Ta 为异常场或磁异常，它是地壳内的岩石矿物及地质体 在基本磁场磁化作用下所产生的磁场。 δT 为变化磁场，主要是外源变化磁场。 则 Ts = To + Tm + Ta
扰动变化
叠加在平静变化上，持续时间可 由1s到几天，强度由1nT到103nT。 强度大时即为磁暴。
地磁场的微脉动
准周期结构的特点，一般周期n×10-1 秒到n×102秒，强度n×10-3nT到 n×10 nT。
磁异常（magnetic anomaly）是地球 浅部具有磁性的矿物和岩石所引起的局部 磁场，它也叠加在基本磁场之上。一个地 区或地点的磁异常可以通过将实测地磁场 进行变化磁场的校正之后，再减去基本磁 场的正常值而求得。
如在弱磁性或非磁性地层中要圈定强磁性岩 体或矿体，通常将前者引起的磁场作为正常 背景场，而后者产生的磁场为磁异常；
如果在磁性岩层中圈定非磁性地层，这时可 把磁性岩层的磁场作为正常场，而非磁性地 层中的磁场相对变化为磁异常。
地面上任一点的磁场T :地球中心 偶极子所引起的磁场Tn;大陆磁场 Tm; 随时间变化的磁场δT;因地质 原因所引起的磁异常Ta
TTs T
一、地球磁场的构成
可以把稳定磁场和变化磁场分解为起源 于地球内、外的两部分，故有
TsTTsiTi Tsc Tc
Tsi是起因于地球内部的稳定磁场（占稳定磁场总量的99%以上） ，Tsc是起源于地球外部的稳定磁场（占稳定磁场总量的1%以
下），δTc是变化磁场的外源场（约占变化磁场总量的2/3）， δTi为内源场（约占其总量的1/3）。 δTi实际上也是由于外部电流感应而引起的。 一般情况下，变化场为稳定场的万分之几到千分之几，偶尔可 达到百分之几。