地球的磁场

发布时间：2020-03-08 05:37:07

地球周围存在的磁场称为地磁场。地磁矢量场的主体是稳定磁场。本章从稳定磁场基本性质出发，结合地磁要素图建立地磁场的球谐分析式，从定性与定量角度分析研究地磁场的组成与分布规律。基于磁场随时间变化的资料，分析研究得出地磁场随时间长期与短期变化规律。本章重点是现代地磁场的变化规律，从而为消除正常的磁场随时间、空间变化影响，获得地质目标体磁异常提供理论依据。

稳定磁场与磁偶极子场

来源于地球内部的基本磁场与磁力勘探研究的磁异常是稳定磁场，阐明稳定磁场的基本概念及有关物理量的单位对地球磁场的研究是必要的。稳定磁场是由电流或运动电荷激发产生。永久磁铁因其内部存在分子电流而产生磁场。若电流稳定不变，则其周围空间中的磁场也稳定不变，称为稳定磁场或静磁场。

在介质内，分子、原子中的电子不断做轨道运动与自旋运动，它们相当于许多元电流线圈。在无外磁场时，由于热运动，各元电流排列得很杂乱，因而不显宏观效果；当有外磁场后，由于磁场对各元电流的取向作用使各元电流作有序排列，它们对外所产生的磁场互相叠加，因而显出磁性来。上述磁电之间的本质联系直到十九世纪才逐渐为人们所认识。

在这之前，磁场的理论是建立在“磁荷”相互作用的基础之上的，由于符号相反的“磁荷”总是成对地出现，库仑建立了分子磁偶极子的假说，即认为磁性体是由无数个分子磁偶极子组成的。从实验或计算的结果均可证明，磁偶极子与分子电流产生的磁效应的作用是等效的，因此虽然“磁荷”的概念是虚构的，但利用它来研究静磁场更为直观简便，故我们沿用这个假说。

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