第1页,共30页,星期日,2025年,2月5日一、对人类重要的地磁场二、奇妙的太阳表面磁场三、惊人的脉冲星强磁场四、结构纷呈的星系磁场五、颇有争议的原初磁场第2页,共30页,星期日,2025年,2月5日第3页,共30页,星期日,2025年,2月5日一、对人类重要的地磁场 1.磁层:从电离层以上直到行星空间的区域,其中带电粒子所受到的磁场作用力已大于气体的压力,因而带电粒子的运动主要由这一区域中的地磁场控制,称这区域为磁层。(图2)向日面~10RE,背日面~30—100RE,VanAllenbelts;极光。第4页,共30页,星期日,2025年,2月5日第5页,共30页,星期日,2025年,2月5日第6页,共30页,星期日,2025年,2月5日2.地磁两极反向:79年地球卫星测量分析,约1200年后,地球磁场将反向!在最近的4.5×106年中,反向12次(图3)地磁极:反向的全过程大致是,先在约103—104年内磁场减小到约1/4~1/3,然后地磁极移动约30°,地磁场继续降低,最后是地磁场反向,再增加其强度。 强度变化约经历104年, 方向变化约经历103—104年。 最早的地磁反向是发生在约3.2×109年前。第7页,共30页,星期日,2025年,2月5日第8页,共30页,星期日,2025年,2月5日3.地磁场与人类关系:(1)磁定向和磁导航(2)磁法探矿:对地磁异常的测量和分析(3)地磁暴严重干扰短波无线电通信(4)对气候的影响,反向与生物灭绝关系,可能是反向引起气候变化!第9页,共30页,星期日,2025年,2月5日(5)地磁异常与地震预报:震——磁效应(6)地磁异常与火山预报:火山区场强变大(7)对人生理节律和病理变化影响(8)地磁测量与地质构造(9)人为改变局部地磁场,引起气候局部变化的“气象武器”设想……第10页,共30页,星期日,2025年,2月5日4.地球的内部结构(图4)5.地磁的起源问题及假说(1)内部的发电机模型(图5)(2)压电效应学说(3)温差电效应学说(4)太阳磁活动造成地幔的电磁感应学说……第11页,共30页,星期日,2025年,2月5日第12页,共30页,星期日,2025年,2月5日6.地磁场反向的解释(1)对流对称性改变学说(2)对流漩涡区分布变化说(3)地核、地幔产生两反向偶极磁场说(4)三偶极型磁场说……第13页,共30页,星期日,2025年,2月5日二、奇妙的太阳表面磁场 1.太阳的结构(图6)2.太阳表面的活动10-1T←黑子(7),磁极,周期(9);“螺线管”假说(11)耀斑(8);磁重连解释(11),太阳宇宙射线10-2T←日珥(7);磁通量管导引的等离子体流动(8)10-4T←日冕高温产生太阳风,能量比宇宙线低,400km/sec第14页,共30页,星期日,2025年,2月5日第15页,共30页,星期日,2025年,2月5日第16页,共30页,星期日,2025年,2月5日第17页,共30页,星期日,2025年,2月5日第18页,共30页,星期日,2025年,2月5日第19页,共30页,星期日,2025年,2月5日第20页,共30页,星期日,2025年,2月5日3.对地磁场产生很重要影响(1)耀斑引起地磁暴(2)太阳风是形成地球磁层的外因(3)黑子11年(半周期)与地球大气变化相关……第21页,共30页,星期日,2025年,2月5日