地球磁场的变化过程及特征

郎彦红

摘 要： 地球的磁场变化与整体地球内部的物理过程有着极其重要的现实性，联系对地质历史时期地磁的变化，以及相对的地面对流等诸多活动进行研究。并且对海洋磁场异常等诸多现象进行探讨，能够使生物灭绝、气候演化等诸多现象的内在联系予以进一步探究，同时可以对地球内部的物理过程及相应的演化史得以进一步的掌握。而地球磁场在发生变化时，所导致的相应现象往往具有一定程度的滞后效应。文章对地球磁场的变化及相应的过程与特征进行详细的分析，希望能够对地球的科学研究工作起到一定程度的现实参考。

关键词： 地球磁场;变化过程;地球结构

【中图分类号】O441 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.281

1 相关问题的提出

改革开放40年来，整体自然资源环境的构建及相应灾害问题的发生，使地球科学的研究工作出现了一定程度的新型挑战新时代的科学发展要求，在对地球进行有效的科学研究的过程中，需要对其自身的演化规律及各个圈层内所拥有的相互作用予以充分的考量，同时需要对各个圈层的作用机制予以进一步探索。而地球自身的各个圈层，包括岩石圈，大气圈，生物圈及水圈，而各个成圈内部的耦合作用与整体地球磁场之间存在着一定程度的内在联系。在对地球科学进行相应的研究过程中，需要从三维空间及四维时空的发展予以进一步的探讨，进而使时间维度的作用得以进一步的凸显。在对地球内部深度与时间所拥有的关系进行探讨过程中，对地震及相应的高温高压实验进行相应的对比与研究，将无法达到较为优质的研究效果，而对整体地球磁场进行有效的研究，将进一步弥补地震与高温高压实验研究所具有的不足点，地球磁场就其自身而言，是地球表面所拥有的优质物理场。地球磁场的变化能够充分的反映外和对流以及河畔边界的具体演化过程。其自身的产生主要与液态铁的组成及外和流体力学具有一定程度的现实关系。同时地幔的自身运动会对外和核流体的运动状态进行相应的影响，进而使整体地球磁场出现一定程度的现实变化。由此对外和流体运动，下地幔结构，以及相应的和幔边界的耦合状态进行详细的研究，可以对地球磁场自身的变化予以充分的了解。

2 对古地磁学进行相应的研究

在对地球演化过程及地球磁场变化进行相应的研究过程中，需要充分的对古地磁学予以进一步的了解与应用。通过对古老岩石板块相对于地球旋转轴所进行的相对运动，进而可以对古地磁的分布状况予以充分的确定。并且对古蒂诗学的研究，能够对岩石圈地幔地核之间所具有的相互互用性及相应的演化提供有效的考量依据。此外地球在整体的运转过程中，一定会对宇宙宙演化规律予以进一步的遵守，而各类天体事件的发生，将在不同层数上对地球的自身运动以及整体地表气候与磁场变化等诸多问问产生一定程度的现实影响。从而使地球的空间磁场产生一系列的现实变化，进而使地球的气候变迁即同位素稳定性与放射性同位素的含量产生一定程度的现实变化。因此在对地球磁场进行相应的研究过程中，需要充分的结合重大天天世界气候演化以及古地磁学等诸多课题，进而使整体地球科学的研究程度更加完善。

3 对地球磁场矢量场的研究

就地球磁场自身特性而言属于矢量场。并且对矢量场的强度进行研究是地球磁场研究的要素之一。近些年地球磁场强度与地球自身演变所存在的诸多现实关系，对固体地球科学产生了一定程度的现实影响。然而由于目前科技下对地球磁场的鼓强度进行有效测定的方式及理论具有着较为多元化的复杂性。进而使相应的研究者无法对整体地球在历史时期的磁场变化予以全面的了解。传统的古地磁研究其研究范围，往往仅对磁场的方向变化予以相应的分析。进而不能对地球磁场的相对强度，以绝对强度进行详细的探究，从而使地球磁场的了解全面性，受到了一定程度的阻碍，而近些年由于时代的发展以及相应科技的进步，并且具有可靠性与高度研究价值的理论得以不断的完善，进而使通过相应的技术方法对地球磁场的绝对强度数据进行有效分析的时机逐步成熟。并且被业界所广泛的关注。

4 改革开放以来的地球磁场研究

在改革开放近40年的时间内。地球科学研究者已经能够对1億年前至今的地球磁场及倒转序列进行详细的研究，并且通过相应的数字化统计模型对地球磁场倒转的频率进行了相应的分析。但尽管如此，相应的科研人员依旧对整体磁性倒转期间，地球磁场所具有的变化规律无法得以进一步的掌握，因此在目前的地磁学研究过程中。地球磁场磁性倒转的相关内容，仍然是整体研究范围较为关注的热点问题之一。尤其对地级转换期间，整体地球磁场的时空变化以及相应的特征与地球起源，地面结构等诸多研究理论的关联性，是目前第4科学在发展过程中所主要的研究课题之一。我国相应的科研人员于上世纪60年代便开始始词性转换过程中，整体地球磁场所出现的现实状态进行详细的探究，但由于整体磁场在转换期间，其时间维维相对较长，可达上千年之久，并且由于古地磁测量技术的不健全性，进而使相应研究的进展速度相对缓慢。直到本世纪初整体古地磁测量技术得到了较为优质的发展，进而使地球磁场转换期间，地球磁场的相应强度研究得以进一步实现。

当地球磁场发生相应的转换过程时，如果极性转换，只有非偶极子场存在，则在任意精度上均会散布虚地磁极。在对地球磁极与磁场转换进行相应的研究过程中，相应的科研人员充分对黄土沉积物进行了详细的研究，进而得出一定程度的研究结果。当地球磁极发生转换时，整体转化过程中的磁力强度将下降五成以上，而整体磁极倒转过程往往由多次快速的倒转而进一步形成快速倒转的过程，往往需要经过100年以上的时间尺度予以完成。而有时这一倒转过程存在一定程度的突变性特征。此外在地球磁极进行转换的过程当中，整体地球磁场的强度出现大幅度的衰减，将预示着整体磁场的倒转，其变化的主要原因，可能由于地球磁场发生了强度性的变化。目前地球磁场的外在特征为偶极子场，而偶极子的衰减将进一步导致整体地球磁场强度的衰弱。进而使整体的地球磁场变化得以进一步的发生。

参考文献

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