词条 | 地磁场高斯理论 |
释义 | dicichang gaosi lilun 地磁场高斯理论(卷名:固体地球物理学 测绘学 空间科学) Gauss theory of geomagnetic field 表述地磁场的一种数学理论。1839年,C.F.高斯把球谐函数分析方法应用于地磁场,得出了地磁场的数学表达形式,奠定了地磁学的数理基础。 按照高斯理论,磁势W应满足拉普拉斯方程,它的解为: ![]() ![]() ![]() ![]() 由磁势与磁场的关系可以得到地磁场的北向强度 X、东向强度Y 和垂直强度Z 的表达式: ![]() ![]() ![]() 由球谐函数的正交性有: ![]() ![]() ![]() 确定高斯系数的实际计算是根据磁场强度X、Y和 Z的表达式,利用观测资料求解g嬘和h嬘的线性代数方程组。但必须有足够的测点,且测点的位置在全球有均匀合理的分布,才能近似满足球谐函数的正交性,以保证各阶高斯系数的独立性。实际结果表明,级数的收敛是迅速的,n=1的项约占90%,这就保证高斯理论能够应用于地磁场的实际分析工作。 高斯分析的结果表明,地面地磁场的绝大部分来源于地球内部,外源磁场只占千分之几。高斯分析的理论意义就在于,除了给出地磁场的严格数学表述外,还从理论上证明了地磁场主要来源于地球内部这一多年来的假设。 自高斯理论提出后,许多学者利用各种类型的地磁资料和处理方法作球谐分析,计算了相应的高斯系数。但过去这方面的工作缺乏国际间的合作,各方面的分析结果有明显的差异。为了客观地反映全球地磁场的基本特点,1964年世界地磁测量会议强调指出,国际上应采用统一的国际地磁参考场(IGRF)。国际地磁学和高空大气学协会(IAGA)除成立世界地磁测量 (WMS)的国际合作机构以协调各国地磁测量任务外,还于1968年召开专门会议,通过了1965.0年的国际地磁参考场。这个国际地磁参考场给出了直到n=8的共80个高斯系数(G囓)。 同时给出了各高斯系数的年变率。它的有效使用期为1965.0~1975.0年,各年代的高斯系数的计算公式为: ![]() 高斯级数n=1项相当于地心偶极子磁场,剩余的部分称为非偶极子磁场。在非偶极子磁场中,n=2和n=3的项也占主要部分。从各年代的高斯系数中还可了解到地磁场长期变化的情况。 参考书目 S.Chapman and J.Bartels,Geomagnetism, OxfordUniv.Press,London,1940. |
随便看 |
百科全书收录78206条中英文百科知识,基本涵盖了大多数领域的百科知识,是一部内容开放、自由的电子版百科全书。