六、地磁场的空间分布特征
地磁场分布特征
地磁场分布特征地磁场是指地球表面某一点上的磁场强度和方向。
地磁场是地球内部运动所产生的，它是地球内部物理过程的一种反映。
地磁场分布特征主要体现在以下几个方面。
地磁场的强度和方向在不同地点有所不同。
地球表面上的地磁场并不均匀，存在着一定的空间差异。
例如，在地球的磁南极附近，磁场强度相对较弱；而在地球的磁北极附近，磁场强度相对较强。
此外，地磁场的方向也会随着地点的不同而变化。
在地球的磁北极附近，磁场指向地球的南极；而在地球的磁南极附近，磁场指向地球的北极。
地磁场的强度和方向会随着时间的推移而变化。
地磁场并不是一个静态的磁场，而是一个动态变化的磁场。
长期以来，科学家们通过观测和研究发现，地磁场会发生周期性的变化。
这种变化可以是周期性的，也可以是非周期性的。
例如，地磁场的磁北极和磁南极位置会随着时间的推移而发生变化，这种变化被称为地磁极漂移。
地磁场还受到地球内部和外部因素的影响而发生变化。
地球内部的物质运动是地磁场产生和变化的主要原因。
地球内部的液态外核和固态内核的运动产生了地磁场。
而地球外部的太阳活动和地球磁层与太阳风的相互作用也会对地磁场产生影响。
太阳活动的周期性变化会引起地磁场的短期变化，如磁暴和磁风暴。
地磁场还具有一定的空间分布特征。
地球的磁场呈现出一种特殊的结构，被分为磁赤道、磁子午线和磁极三个区域。
磁赤道是指地球表面上磁场强度最强的地区，它呈赤道环状分布。
磁子午线是指地球表面上磁场方向与地球自转轴平行的区域，它与经线相交成正角。
磁极是指地球表面上磁场强度最强的两个点，即磁北极和磁南极。
地磁场分布特征主要包括强度和方向的空间差异、时间变化、受到内部和外部因素的影响以及具有特殊的空间分布结构等方面。
通过对地磁场的研究，可以更好地了解地球内部的物理过程以及地球与太阳的相互作用，对于地球科学和空间天气预测具有重要意义。
磁场公式大全
十四、磁 场1、磁场(1>磁场的来源①磁体的周围存在磁场②电流的周围存在磁场：丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。
把一条导线平行地放在小磁针的上方，给导线中通入电流。
当导线中通入电流，导线下方的小磁针发生转动。
(2>磁体与电流间的相互作用通过磁场来完成(3>磁场一、知识网络二、画龙点睛概念①磁场：磁体和电流周围，运动电荷周围存在的一种特殊物质，叫磁场。
②磁场的基本性质：对处于其中的磁极或电流有力的作用。
③磁场的物质性：虽然磁场看不见摸不着，对于我们初学者感到很抽象，其实磁场和电场一样是客观存在的，是物质存在的一种特殊形式。
b5E2RGbCAP2、磁场的方向磁感线(1>磁场的方向：物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向。
p1EanqFDPw(2>磁感线：①磁感线所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都在该点的磁场方向上。
DXDiTa9E3d②磁感线的可以用实验来模拟(3>几种典型磁体周围的磁感线分布①条形磁铁磁场的磁感线②条形磁铁磁场的磁感线③直线电流磁场的磁感线直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。
直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则(也叫右手螺旋定则>来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
RTCrpUDGiT④环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线。
在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直。
5PCzVD7HxA环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
地磁磁场的基本特征及应用
地磁磁场的基本特征及应用地球磁场：地球周围存在的磁场，包括磁层顶以下的固体地球内部和外部所有场源产生的磁场。
地球磁场不是孤立的，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。
因为太阳风是一种等离子体，所以它也有磁场，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。
地磁学：是研究地磁场的时间变化、空间分布、起源及其规律的学科。
固体地球物理学的一个分支。
时间范围：已可追溯到太古代（约35亿年前）——现代空间范围：从地核至磁层边界（磁层顶），磁层离地心最近的距离： 8～ 13个地球半径组成和变化规律及应用：磁偶极子：带等量异号磁量的两个磁荷，如果观测点距离远大于它们之间的距离，那么这两个磁荷组成的系统称为磁偶极子。
地磁场的构成地球磁场近似于一个置于地心的同轴偶极子的磁场。
这是地球磁场的基本特征。
这个偶极子的磁轴和地轴斜交一个角度，。
如图1.1所示，N、S分别表示地磁北极和地磁南极。
按磁性来说，地磁两极和磁针两极正好相反。
同时，磁极的位置并不是固定的，每年会移动数英里，两个磁极的移动彼此之间是独立的，关于地磁极的概念有两种不同的思路和结果：理论的和实测的。
理论的地磁极是从地球基本磁场中的偶极子磁场出发的。
实测的地磁极是从全球地磁图（等偏角地磁图和等倾角地磁图）上找出的磁倾角为90°的两个小区域，这两个地点不在地球同一直径的两端，大约偏离2500千米。
矿产勘查磁法勘探技术实践考核试卷
9.磁法勘探中，对磁异常进行反演可以确定矿体的______和规模。
（）
10.磁法勘探在选择勘探设备时，应考虑设备的______和探测范围。
（）
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.磁法勘探只能探测到磁性矿体。（）
2.磁法勘探的探测深度与地磁场的强度成正比。（）
A.强磁性矿体
B.弱磁性矿体
C.顺磁性矿体
D.反磁性矿体
12.以下哪些因素可能影响磁法勘探的探测深度？（）
A.矿体的磁性
B.探测设备的灵敏度
C.地球的磁场强度
D.探测区域的地形
13.磁法勘探的数据处理过程中，哪些操作有助于提高磁异常的解释质量？（）
A.磁异常叠加
B.磁异常滤波
C.磁异常反演
D.磁异常插值
A.地下金属矿体
B.地下水流
C.地下石油储层
D.地表建筑物
5.关于磁法勘探的描述，下列哪项是错误的？（）
A.磁法勘探是一种间接的勘探方法
B.磁法勘探对磁性矿体有较高的探测灵敏度
C.磁法勘探不适用于复杂地形
D.磁法勘探成本相对较低
6.在进行磁法勘探时，必须考虑以下哪一项因素？（）
A.地球磁场的变化
B.探测区域的气候条件
C.勘探区域的地形平坦
D.勘探工作在晴朗的天气进行
19.磁法勘探中，以下哪种方法可用于确定矿体的埋深？（）
A.磁异常振幅法
B.磁异常梯度法
C.磁异常相位法
D.磁异常频率法
20.下列哪种情况下，磁法勘探的成果图件不可靠？（）
A.勘探数据覆盖全面
B.数据处理方法正确
C.矿体磁性特征已知
什么是地球磁场？
什么是地球磁场？地球磁场是指地球周围空间分布的磁场。
它的磁南极⼤致指向地理北极附近，磁北极⼤致指向地理南极附近。
磁⼒线分布特点是⾚道附近磁场的⽅向是⽔平的，两极附近则与地表垂直。
⾚道处磁场最弱，两极最强。
地球表⾯的磁场受到各种因素的影响⽽随时间发⽣变化。
简介地球磁场，简⾔之是偶极型的，近似于把⼀个磁铁棒放到地球中⼼，使它的N极⼤体上对着南极⽽产⽣的磁场形状。
当然，地球中⼼并没有磁铁棒，⽽是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产⽣磁场的。
地球磁场不是孤⽴的，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，所以它也有磁场，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。
位置地球磁层位于地⾯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。
发现时间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。
地磁学原理
三、地磁场随时间变化
1.长期变化（内因为主）
变化规律：磁矩变小，磁极西向飘移
2. 2.短期变化
平 静 变 化 干 扰 变 化
太 阳 日 变 化 太 阴 日 变 化 年 变 化 磁 暴 不 规 则 变 化 湾 形 变 化 ， 沟 形 变 化 短 周 期 变 化
中国地磁图中各地磁要素的分布特点： 中国地磁图中各地磁要素的分布特点： • 垂直强度 ，由南到北从-0.1×10-4T增加至 垂直强度Z，由南到北从 × 增加至 0.56×10-4T。 × 。 • 水平强度 ，由南到北从 ×10-4T减小至 水平强度H，由南到北从0.4× 减小至 0.2l×l0-4T。 × 。 磁倾角I，由南到北从-10 增加至+700。 磁倾角 ，由南到北从 0增加至 • 磁偏角 的零偏线约从新疆与西藏交界处向东 磁偏角D的零偏线约从新疆与西藏交界处向东 南方向延伸，穿过青海， 南方向延伸，穿过青海，并在兰州与成都之西 折向西南方向，再穿过四川、贵州与云南， 折向西南方向，再穿过四川、贵州与云南，然 后延伸至越南。零偏线以东， 由 后延伸至越南。零偏线以东，D由00变化至 110(西)，零偏线以西，D由00变化至 0 (东)。 西 ，零偏线以西， 由 变化至5 东 。
（磁子午线） H
x
D 0 y I （正东） T
Z
T， I， D ， Z， H（X，Y）
图1 地磁要素
•
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。下图为1980年的地磁场水平强度 等值线图 单位为 年的地磁场水平强度H等值线图 单位为nT)。从图中可 本特征。下图为 年的地磁场水平强度 等值线图(单位为 。 以看出，水平分量等值线大致是沿纬度线排列的曲线族， 值由赤道向两极 以看出，水平分量等值线大致是沿纬度线排列的曲线族，H值由赤道向两极 逐渐减小至零。 逐渐减小至零。
直线电流等6种磁场的磁感线分布演示
效 ⑷地磁场的水平分量总是由南指向北，竖直分量在南
半球是垂直于地面向上，在北半球是垂直于地面向下
要求记住5个地方的磁场方向
**地球的磁场特点（与条形磁铁等效）
地磁场的水平分量总 是由南指向北，而竖 直分量在南半球是垂 直于地面向上，在北 半球是垂直于地面向 下。见图。
地理北极
注意：以下各图都是从外太空 观察地表的结果。
电 方向就是螺线管内部的磁感线的方向。也 流 就是说，大拇指指向通电螺线管的北极。
b
a
c
e
d
螺线管内外 向左视平面图 向右视平面图 小磁针指向
**（6）地球的磁场
地地 理理 北南 极极
—— ——
可以等效成一个上南下北的条形磁铁 可以等效成一个上南下北的条形磁铁
磁磁 场场 的的 南北 极极
链链 接接 一二
下面就来认识了解6种典型的磁感线分布情况。
要求认识以下六种磁场的磁感线
⑴条形磁铁、 ⑵蹄形磁铁、 ⑶通电直导线、 ⑷通电圆环、 ⑸通电螺线管、 ⑹地球的磁场。
（1）条形磁铁（可与通电螺线管等效）
链接1、条形磁铁周围的磁场线 链接2、条形磁铁周围的小磁铁
磁感线的特点总结如下：
1、磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来，进入磁 铁的南极的；磁铁内部的磁感线是从磁铁的南极指向 北极的。2、内外形成闭合曲线。3、磁铁内部集中 了所有的磁感线，因而磁铁内部的磁场是最强的。
提出问题
• 生活中两磁铁没有直接接触，却有相互 作用力，它们间的相互作用是靠什么来实 现的呢？
• 磁体 磁场 磁体
1、磁场的概念：磁场是由磁体或 电流产生的一种特殊物质。
2、磁场的来源：
磁体周围空间存在磁场 电流周围空间也存在磁场
地球磁场分布规律-解释说明
地球磁场分布规律-概述说明以及解释1.引言1.1 概述地球磁场是地球内部的磁场，是由地球核外液态铁流动产生的。
它不仅是地球物理学和地球科学领域的重要研究对象，也对人类生活和技术应用有着重要影响。
地球磁场的分布规律是一个古老而又神秘的问题，其了解对于理解地球内部结构、地球演化历史和地球环境变化具有重要意义。
本文将对地球磁场的形成、变化和影响进行系统的探讨，总结地球磁场的分布规律，为未来的研究提供新的思路和方法。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分将介绍整篇文章的结构和框架，包括每个章节的主题和内容概要。
这部分将引导读者了解文章的整体组织，帮助他们更好地理解文章的主题和内容。
同时，也可以简要说明每个章节的重点和意义，以引起读者兴趣并为他们提供一个整体的预览。
具体内容可以包括每个章节的主题，如“引言”部分将介绍地球磁场分布规律的意义和重要性；“正文”部分将分为地球磁场的形成、变化和影响三个小节；“结论”部分将总结地球磁场分布规律的重要性，并展望未来的研究方向和意义。
通过这样的结构介绍，读者可以更好地理解文章的整体框架和内容安排，有助于他们更好地理解和阅读后续的具体内容。
1.3 目的部分：本文的主要目的是深入探讨地球磁场的分布规律，包括地球磁场的形成、变化和影响。
通过系统地分析地球磁场的特点和变化，我们旨在揭示地球磁场分布的规律性，同时对地球磁场对人类生活和自然环境的影响进行全面的把握。
通过本文的研究，我们可以更好地理解地球磁场的行为和特性，为未来的研究和实践应用提供理论支持。
同时，我们也希望能够引起读者对地球磁场问题的关注，促进相关领域的学术交流和合作，为地球科学研究和应用发展做出贡献。
2.正文2.1 地球磁场的形成地球的磁场是由地球内部的物质运动所产生的，主要是由地球的外核在地球自转的作用下形成的。
地球外核是液态的铁镍合金，在地球内部的高温条件下，外核内部的热对流导致了液态铁镍合金的运动。
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1. 地磁图 描绘在地图上的地磁要素等值线 图, 称为地磁图。 属于专业用等值线图
等值线分为两类： 把归算到特定时刻的地磁要素值相等的 点连成的等值线，称为地磁要素等值线。 把地磁要素年变率相等的点连成的等值 线称为等变线
2.地磁图的结构
底图：地理图，表明应用的比例尺 图名：表明地区（应用范围）、时间、 地磁要素、磁场成分 等值线：以颜色区分等值线与等变线 （图例：即使用说明）
D分布特征 分正负两区 曲线簇会聚于4个点: 2个地极, 2个磁极(磁倾极) D为0º～360º任意值
注意: 磁极和地磁极不是一个点
接14
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I
I分布特征 等值线平行于纬度 I绝对值随纬度增加而增加 零倾线(称磁赤道)位于赤道附近 磁赤道以北I为正,以南I为负 两极附近I为90°(称磁倾极,即磁极)
复习：
1.地磁场由哪两部分构成? 2. 简述地磁场的基本特征 3. 什么是地磁要素？ 地磁三要素？ 4. 地磁要素的正负如何规定？ 5. 什么是磁子午面？磁子午面内有哪些地磁要素？ 6. 水平面内有哪些地磁要素？ 7. 写出F、Z、H间的关系式。 8. 地磁经度、纬度是如何规定的？
第四节 地磁场的空间分布特征
似为地心偶极子场？ 4 名词解释：磁极，磁赤道，磁子午面。说明它
们与地磁极、地磁赤道、地磁子午面的区别。
的存在
F
接28
F分布特征 F值随纬度增加而增加 赤道附近F有最小值(25000nT) 两磁极处F有最大值(约70000nT) 等值线存在封闭区,说明非偶极子
场的存在
讨论 磁极处地磁要素分布有什么特征？ 磁赤道处地磁要素分布有什么特征？
2. 非偶极子场的分布特征 以异常中心形式分布 如Z分量有5大异常中心
3个正异常中心 南大西洋磁异常(SAT) 中心强度为22000 nT 欧亚大陆磁异常(EA) 中心强度为20000nT 北美磁异常(NAM) 中心强度为6000nT
2个负异常中心 北非磁异常(AF) 中心强度为-18000nT 大洋州磁异常(AUS) 中心强度为-12000nT
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3. 全球地磁场空间分布的主要特点 (1)偶极子磁场成分占绝对优势， 说明地磁场近似为地心偶极子场； (2)磁轴与地轴有一个不大的夹角；
(3)存在几个大尺度磁异常，说明 非偶极子磁场成分的存在；
(4)存在许多小尺度的磁异常区， 表明局部异常磁场的存在，场源小于 二分之一地球半径。
4.中国地磁要素的空间分布特征 中国Байду номын сангаас磁图:1980.0 D: 零偏线过西北,由西向东D值减小
(+5°→-11 °) I: 磁赤道过南海,由南向北I值增加
接8
返回2
俄罗斯库尔斯克铁矿区总强度磁异常分布
返回4
3.地磁图的用途 （1）直观反映地磁场的空间分布特征， 是描述地磁场空间分布特征的直观图像，是 描述地磁场的最常用方法之一。 （2）估算任一点任一年份的地磁要素值
二、地磁场的空间分布特征 1. 全球地磁场的空间分布特征 世界主磁场地磁图：2000年 D、I、Z、H、F
返回36
小结 描述地磁场空间分布规律的工具——地磁图 描述地磁场空间分布规律的磁场——主磁场 地磁场空间分布特征（F、Z、H、D、I），说
明地磁场近似为地心偶极子场 中国地磁场的空间分布特征 非偶极子场的空间分布特征
思考题： 1. 什么是地磁图？ 2. 简述地磁场的空间分布特征？ 3. 如何用地磁场的空间分布特征说明地磁场近
注意: 磁赤道不同于地磁赤道
Z
Z分布特征 等值线平行于纬度 Z绝对值随纬度增加而增加 零等值线(称磁赤道)位于赤道附近,
与零倾线重合 磁赤道以北Z为正,以南Z为负 两磁极处Z有最大值
H
接20
H分布特征 等值线基本平行于纬度 H值随纬度增加而减小 赤道附近H有最大值(40000nT) 两磁极处H有最小值 等值线存在封闭区,说明非偶极子场
(-10°→+70 °)
Z: 磁赤道过南海,由南向北Z值增加 (-10000nT →+ 56000nT)
H: 由南向北H值减小 (40000nT →20000nT)
F: 由南向北F值增加 (40000nT →60000nT)
D
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I
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Z
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H
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F
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三、几个概念 磁极：地球上磁倾角为90°的点（区域） 磁赤道：磁倾角为0 °的等值线 磁子午面：包含地磁场总强度的平面