地磁脉动

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地磁脉动( geomagnetic pulsation ),地磁场的短周期变化。周期范围自约十分之二秒至十几分钟,振幅范围为百分之几纳特至几百纳特,持续时间为几分钟至几小时。地磁场的这种短周期变化,是太阳风对地球磁层的作用,以及磁层内部各种因素相互作用所引起的磁场扰动现象。1861年,B.斯图尔特在英国格林尼治的基尤地磁台研究大磁暴时,观察到地磁场起伏中有一种脉冲式的跳动。在20世纪30年代L.哈朗和E.萨克斯多夫等人报道过现在属于Pc1这种类型的地磁脉动。大规模研究地磁脉动是从1958年国际地球物理年(IGY)前后开始的。此后实验观测和理论研究都有比较大的进展。地磁脉动最初在中纬度地区发现,因为当时见到的脉动振幅比其他种类的地磁变化的振幅都小得多,故称为地磁微脉动。后来在极光带发现的地磁脉动,也有振幅很大的,故又称地磁脉动,现在这两种名称都常用。

观测方法和记录方式

观测地磁脉动的方法有三类:①直接探测和记录地磁场强度各分量。所用仪器有质子旋进磁力仪、悬丝式磁变仪、氦磁强计和铷磁强计等,有的加上滤波装置,滤出所要的频段。②测量和记录地磁场的时间变化率,即:地磁场的时间变化率.jpg ,式中 t是时间, x、 y、 z是 地磁场的北向、东向和垂直分量,所用仪器为感应式 脉动仪。③测量固体地球表面层电场强度的变化。一般只测东西方向和南北方向的变化而测不到垂直方向的变化,所用仪器称为地电仪。

记录地磁脉动的方式有两类:一类是直接记录地磁脉动的强度(或其时间变化率)随时间的变化;另一类是把地磁脉动信号经过频谱分析记录在敏感纸上,形成频谱对时间的变化图(声谱图,即频时图),图中墨度深浅代表信号的强弱(见图)。

地磁脉动图.jpg

地磁脉动图  

分类

根据国际地磁学和高空大气学协会(IAGA)1963年和1976年会议的协定,地磁脉动分为两大类共9种。第一类称为连续脉动,它的起伏比较规则,类似正弦曲线,国际通用的符号是Pc,其中P表示脉动,c表示连续;第二类称为不规则脉动,因为它在曲线记录图上的形状不如Pc规则,振荡曲线的包络形状也不规则。这类脉动的国际通用代号是Pi,其中P仍表示脉动,i表示不规则。Pc细分为6种,Pi细分为3种,见表。

地磁脉动种类

地磁脉动种类.jpg