地球磁场

摘要： 地球是一个多圈层耦合系统,从内部到表面、大气和空间的相互作用,共同塑造了地球的宜居环境.偶极磁场的产生使地球环境逐渐演变为宜居,正如金星和火星偶极磁场的消失使这两颗行星的环境走向了另一个极端.地球磁场起源于地核发电机过程,而地核热动力学和化学结构的变化则会导致地磁场的显著改变,导致地磁场的减弱甚至极性倒转,削弱对地球系统的保护,造成生物大灭绝(Wei et al.,2014).因此探究地磁场的起源和长期变化一直是地球系统科学的前沿问题,也是难点.地球偶极磁场并不是均匀的,南大西洋异常区(south Atlantic anomaly,SAA)就是一个磁场强度显著负偏离的异常区.

摘要： 超导量子干涉器件(SQUID)是一种基于约瑟夫森隧道效应和磁通量子化效应的宏观量子化高灵敏度磁探测器,其中低温SQUID噪声可达fT/Hz^(1/2),在基础研究、材料科学、地球物理、天体物理、生命科学等领域都有非常广泛的应用。地球磁场可以近似为一个磁偶极子,但是地球磁场的微弱波动包含着丰富的信息,可以反映太阳风活动、地球电离层活动乃至地震先兆等信息,具有巨大的研究价值。本文系统回顾了国内外使用SQUID传感器进行地磁观测的研究进展,并讨论了中科院上海微系统所进行的SQUID系统观测地磁长时间波动及舒曼共振信号的探测结果。最后,对SQUID地磁观测的前景进行了展望。

摘要： 地球空间环境中的电子束结构能够对空间辐射环境产生重要影响.自由空间中运动的电子束主要受空间电荷效应支配,其结构同时在纵向方向上产生拉伸和在横向方向上产生发散效应.利用所建立的动力学粒子云模型方法,我们研究了平行于地球背景磁场(L~2,L代表磁赤道上空磁力线到地心的距离与地球半径的比值)运动的电子束结构的时空演化情况,发现地磁场中运动的电子束在横向方向上产生明显的边界约束和周期性振荡现象.通过追踪单粒子,明确了电子在横向方向上同时受到自场的静电斥力和地磁场的洛伦兹力作用,静电斥力主要在电子束运动的初始阶段起支配作用,而电子束结构的振荡效果由地磁场的洛伦兹力所支配.通过不同背景地磁场强度下的参量分析,我们进一步验证了这一推论,且电子束结构的振荡周期与电子回旋运动周期基本一致.该研究结果表明地球磁场能够对运动电子束结构产生重要的影响,这对于加深理解地球空间环境中的电子束结构时空演化有着重要参考意义.

摘要： 自宇宙诞生起,各种电磁场就充斥于星际空间。以我们生活的地球为例,雷雨天时,空气中局部电荷的累积可以产生电场;地球磁场能够使磁石指向南北方向;鸟类和鱼类进化出利用地球磁场辨别方向的能力;一些需要长途迁徙的动物更是具备感知地球磁场方向和强度的能力。

摘要： 地球磁极逆转,人类迎来末日?磁铁有磁场,地球也有。你知道吗?地球的磁场会“离家出走”。1900年,地球的磁北极在加拿大北极群岛附近。2000年左右,它却越来越偏向于俄罗斯西伯利亚地区,而且移动的速度还在不断加快。同时,地球磁场也跟着不断减弱。

摘要： 从20世纪初开始,地球磁场北极就一路向北移动。近20年,地磁北极迁移突然加速,超出了预期。据报道,地磁北极目前已经穿越了本初子午线。美国国家地球物理数据中心和英国地质调查局预测,这一移动过程将继续,但速度会有所减缓。磁极“离家出走”是否会引发不可预知的后果,备受关注。早在17世纪初,人们就已经知道地球上存在着巨大的磁场。

摘要： 军鸽被人类誉为“空中通信兵”,被广泛运用于军事通信、联络和侦查,这是什么原,因呢?1.鸽子视网膜内有一种特殊的物质,这种物质可以感受微弱的地球磁场,其产生的信号会被传递到鸽子的大脑中,为其指引归巢的方向;2.鸽子喜欢在自己的巢内求偶和交配。

摘要： 空间电荷效应是空间带电粒子分布直接产生的相关效应,对于理解空间辐射环境有着重要意义.为研究地球磁场对空间电荷效应的影响,文章通过数值求解Poisson方程和相对论粒子运动方程,建立粒子云(particle-in-cell,PIC)自洽模型,并构建地球偶极子磁场模型作为内磁层背景磁场(空间分布L值为3～7).在模型基础上,给出内磁层典型电子束结构(能量0.1～100 keV)的两种初始分布(Uniform和Gaussian分布),模拟电子束在地磁场影响下的动力学过程.结果表明:电子束结构受地磁场影响出现纵向的整体偏转,并由于自场效应产生了纵向的拉伸和横向的发散;电子束整体的偏转角主要受地磁场强弱以及电子束运动与磁场夹角影响,而拉伸和发散效应则主要受电子束能量等参数所影响.

摘要： 蜂巢简直是个工程学奇迹:它由一排排棱镜似的“小隔间”组成,每一个“小隔间”的横截面都是完美的六边形;由蜂蜡制成的墙壁,每一面的厚度都相当精确;所有的房间沿水平方向微微倾斜,不仅避免蜂蜜从蜂巢里流出来,还让整个蜂巢的方向与地球磁场方向一致。假设我们用相同形状和大小的图形不留空隙。

摘要： 提到极光,脑海中立刻跳出《冰雪奇缘》中极光盛典的情景:在极地山巅之上,空旷的夜空中,缥渺的绿光如丝带般飞舞飘动。极光只是这样吗?让我们说一说关于极光你所不知道的事。指南针指示的并不是正南方?地球是一个巨大的磁铁,磁北极在地理南极附近,磁南极则在地理北极附近。这两极所产生的球体磁场就形成了地球磁场。

摘要： 本文选用频率域的傅里叶变换方法，分析了两个典型区域的磁异常条带的频率域特征，包括南大西洋洋中脊南纬30°S到34°S之间区域(包括0-7Ma的磁异常信息)和Reykjanes Ridge附近58°N到63°N之间区域(包括0-10Ma的磁异常信息)。首先将随着离洋中脊距离变化的磁异常信息转换为频率域的不同波数的振幅强度变化，这些具有不同振幅的一系列波长（波数的倒数）通过叠加即为原始磁异常信号，将特征波长与洋脊扩张速率结合起来可得到倒转的固有周期（频率）。分析结果表明，南大西洋区域的20条剖面过去7Ma以来地磁极性倒转的固有周期均为1.21和0.71Ma，Reykjanes Ridge区域10Ma以来的地磁极性倒转固有周期为1.66和0.71Ma。两个区域频率域分析得到的固有周期中均有0.71Ma。表明过去7Ma以来,地球磁场极性倒转的固有周期可能为0.71Ma。

摘要： 舰船因地球磁场磁化引发航行安全问题.依据舰船所在位置通过软件运行获得相应的地球磁场,通过舰船相应设备产生人工磁场,置舰船于零磁场环境,从而保证舰船的航行安全.地球磁场由国际地磁参考场和磁力异常场叠合建立.文中论述了国际地磁参考场和磁力异常场的计算,讨论了实施的方案,提出了需论证的几个问题.

摘要： 本文研究了地球磁场扭转振动的物理机制与模式，振动周期的估算，与地球自转季节性变化的关系及地球磁场扭转振动产生的效应。

摘要： 全新世气候变化的几个主要阶段及其一些显著的气候事件,因对人类文化产生重要的影响,而受到人们的广泛关注.尤其是未来气候变化的趋势以及人类活动对气候影响的程度,是目前需要迫切解决的问题.本文选取位于热带季风区的海南岛双池岭玛形湖沉积物，以沉积物粒度和颜色参数为气候变化的替代指标，与地球磁场长期变化进行对比，尝试探讨高频气候波动与地球磁场长期变化之间的联系。

摘要： 考虑地球本身的尺寸,采用均匀磁化球模型,先绘制出磁感线分布图、建立相对论性动力学微分方程,然后使用Mathematica10.3研究高速质子和电子在内层太空中的轨道特性,说明了地磁场对地球的保护作用以及对地球静止轨道卫星电子设备的干扰.

摘要： 地磁场的变化完全受控于大气的运动和变化.当地球处于间冰期时,大气层在太阳紫外线和宇宙射线的作用下能产生大量的正离子和负离子,然后形成电离层、云上正电荷层和云下负电荷层.伴随地球自西向东自转和雷暴的频繁活动,沿云层上部正电荷层或电离层流动的雷电容易形成一个自西向东的圆电流,从而也产生一个磁北极位于地理北极附近而磁南极位于地理南极附近的磁场;与此同时,沿云层底部负电荷层流动的雷电容易形成一个自东向西的圆电流,从而产生一个磁南极位于地理北极附近而磁北极位于地理南极附近的磁场.但是云层下部比云层上部离地面近得多,因此后一磁场比前一磁场要强,两个磁场叠加后就产生了现在的地磁场,其地磁南极位于地理北极附近,地磁北极位于地理南极附近.当地球进入大冰期时,陆地和海洋都被冰层覆盖,地球的云层就只能接地而生,云下层电荷变为0,地表的电荷也近似为0,地表冰面或纯净水面很难传导电流,雷电主要靠云上层或电离层传播.当串联的雷暴产生的电势很高时,伴随地球自西向东转就能产生地磁北极位于地理北极而地磁南极位于地理南极的磁场,实现地磁极性的倒转.其他星球磁场的形成原因与倒转规律类似.

摘要： 在地质历史时期,地球磁场曾经发生过多次极性倒转.但是造成这种异常现象的机制迄今为止仍然是个难题.一些学者从统计角度分析倒转时间序列的分布规律,来分析解决地球发电机的机制问题.本文在总结前人工作基础上提出一种新的方法，用分形布朗运动的理论对地球磁极倒转进行分析。数据来源是CK95和GTS2004数据库中的地磁倒转问隔序列(C33r-Cln,M41-M0, M41-Cln)，分别用绝对值法，聚合方差法和R/S方法计算倒转问隔时问序列的Hurst指数，三种方法计算的Hurst指数有略微的差别，但都在0.5一1之问，表明地磁倒转序列可以用分形布朗运动来描述，倒转问隔的时问序列具有持续性，存在长期记忆性的特征。此时，时问序列有混沌性，过去的增量变化与未来的增量变化是正相关的，序列在下一时刻极有可能仍将保持原方向不变，因此，一定范围的记录会持续相当长的时期。在C33r-Cln期问计算出来的Hurst指数值较大，更老的时问(M41-C1n)Hurst值较小，说明地球磁场倒转现象对现在记忆影响减弱。地球磁场倒转时问序列具有长期记忆的，数值模拟的地球发电机模型也应该具有长期记忆，因此Hurst指数可以为数值模拟地球发电机模型的一个评价标准。用分形布朗运动解决地磁极随机倒转时一条非常有希望的途径。

摘要： 在轨运动的人造地球卫星会产生带电现象，与地球磁场相互作用从而受到洛仑兹力摄动。本文分析了两种带电模式对经典轨道根数长期变化的影响：1）假设卫星带电量恒定；2）卫星前半个轨道周期带电，后半周期不带电。我们发现恒定带电模式可以有效地改变卫星轨道升交点赤经和升交点幅角，对半长轴、偏心率和轨道倾角几乎不产生长期影响；而非恒定带电模式则可以有效地改变轨道偏心率。基于洛仑兹力作用下轨道根数长期变化规律以及轨道根数差描述的卫星相对运动模型，本文提出了利用洛仑兹力实现地球低轨近圆参考轨道卫星编队的控制策略，包括编队大小重构、编队中心漂移以及J2不变编队，解析求解了卫星所需的带电量，并且利用数值仿真验证了控制策略的可行性以及解析结论的正确性。需要指出的是，洛仑兹力轨道控制无需消耗任何推进工质。

摘要： 带电卫星在地球磁场中飞行时切割磁力线会受到洛仑兹力，有望为轨道控制提供新的手段，而且无需消耗任何推进工质。本文通过分析洛仑兹力作用下经典轨道根数的演化规律，总结了一系列新型的轨道应用。洛仑兹力可以有效地控制轨道面的进动速率，从而形成特殊的太阳同步轨道;通过改变卫星的带电极性，洛仑兹力可以实现轨道倾角的改变、轨道提升以及从地球轨道逃逸;对于赤道圆轨道上的带电卫星，洛仑兹力引起的向心加速度可以抵消部分引力作用，从而形成特殊的悬停和凋相轨道。如何设法让卫星带电是利用洛仑兹力控制轨道的最本质问题。rn 本文介绍了空间等离子体环境中的卫星表面带电现象，指出自然带电形式对于洛仑兹力轨道控制应用的局限性;提出了基于物质电离和电子发射/吸收的主动带电技术方案，该方案可以提供止电极性的人电荷量;分析了物质电离和电子发射对能量的需求，并提出了基于星载储能技术的洛仑兹力推进方案。

摘要： 带电卫星在地球磁场中飞行会受到洛仑兹力，洛仑兹力的产生无需消耗推进工质，为轨道控制提供了新的手段。本文将地球磁场近似为磁偶极子模型，磁偶极轴和地球自转轴不重合并且随地球旋转；利用拉格朗日力学方法推导了带电卫星的洛仑兹力受力方程，利用轨道平均方法推导了经典轨道根数的平均变化率。利用升交点赤经的平均变化率，可以推导出新型的同步轨道，如不受轨道高度和倾角约束的太阳同步轨道。通过改变卫星的带电极性，洛仑兹力还可以实现轨道倾角的改变、轨道提升以及从地球轨道逃逸。此外，对于赤道圆轨道上的带电卫星，洛仑兹力引起的向心加速度可以抵消部分引力作用，从而形成特殊的悬停和调相轨道。

摘要： 本发明一种适用于一种利用地球磁场和月地系统的供能装置，由线圈（1）、稳定装置（2）、控制器（3）、航天器（4）、储能装置（5）组成。本发明依附月球的转动线圈（1）做切割磁感线运动从而产生感应电流，电能传入储能装置（5）中进行储存，稳定装置（2）给线圈（1）提供支撑，控制器（3）接收地球上操作者的指令控制整个装置。当能量吸收充足时航天器（4）可携带储能装置（5）飞往月球，给需要的设备提供能量。本发明配合月球空间站的建立，使得月球上一系列的无人工作设备具有稳定的电力来源，本发明可以接受地球的控制，可操作性强，清洁无污染，丝毫不会对地球的环境造成影响。

摘要： 提供了一种用于地球磁场测量的方法、装置及数据库实体，所述数据库实体被配置为：存储建筑物的传感器数据；获取与位置相关测量结果集相关的数据，其中集合中的每一位置相关测量结果是由在建筑物中移动的移动装置确定；在检测到预定义的触发条件时，将接收到的与位置相关测量结果集相关的数据与存储的传感器数据比较；并基于比较结果，确定与移动装置关联的人的移动信息。

摘要： 这种飞行器由密封管、光源、电场和推进器构成。密封管由玻璃或塑料制成。密封管内充满电子气，光源产生入射光，在入射光照射下，电子将会作受迫振动，振荡电子之间是吸引力，吸引力使电子气电阻为零，实现超导。密封管形成超导线圈，当外加电场给处于超导态的电子气一个初速度时，电子气将形成超导电流。超导线圈一部分包裹着磁屏蔽材料，防止超导电流受地球磁场的影响，产生方向指向地面的力；超导线圈另一部分暴露在地球磁场里，当超导电流足够大时，超导体受到地球磁场的磁场力将会大于飞行器重量，飞行器获得升力。通过电场控制超导电流来控制升力。推进器由超导螺旋管组成，利用地球磁场获得推进力。

摘要： 本发明公开了一种基于地球磁场的循环运动计数方法，包括以下步骤：步骤一，传感器检测；步骤二，数据记录；步骤三，数据处理；步骤四，结果输出；使用地磁传感器或者其他可以检测地磁数据的传感器，检测周围磁场的方向；随着设备周期性的运动，其周围磁场的方向数据也有周期性的变换；通过对方向数据周期性的分析，对循环运动进行计数。采用以上方法，降低了设备成本和功耗，而且成功的避免了大部分周边环境对设备的影响。

摘要： 本发明公开了一种基于地球磁场感应的交通状态检测方法与装置，包括，地磁车辆检测器采集车辆经过时磁场的变化曲线，先对曲线信号进行预处理，再提取特征值；地磁车辆检测器完成特征值提取后，组成数据包由无线网络传输到无线数据接收器，无线数据接收器接收到各车道的检测数据后，进行相关运算得到所需的交通状态判别参数，根据交通状态参数，匹配交通状态判别规则数据库进行交通状态判别和预测。本发明能全天候工作，不受环境变化影响；全球覆盖、技术先进，体积小、低功耗、施工简单。

摘要： 本发明公开了一种辅助睡眠的地球磁场模仿装置。该装置的技术特征包括9V直流电源、1.2Hz方波电路、5Hz方波电路和电磁驱动电路、定时电路和时间切换电路以及复位电路，1.2Hz方波电路和5Hz方波电路中施密特触发器IC2选用CD4093，定时电路中振荡器和14级二进制串行计数器IC1选用CD4060。有些人有过这样的体会，在郊外的小木屋里或帐篷里有良好睡眠经历，这不只是郊外空气清新，而更多是人远离楼宇，能够充分感受到自然环境中地球的磁场作用。本发明利用电子线路模拟产生一个与地球磁场相类似的磁场环境，将它放置在枕头边，使头部处于一个磁场环境，能够安定人的心绪，从而使患者能够快速、安详的入眠。

摘要： 本实用新型提供一种基于质子旋进原理的应用于海洋的地球磁场监测仪，包括探头部分、连接部分、主机部分，所述探头部分通过连接部分和主机部分连接，所述探头部分、连接部分、主机部分通过螺纹结构连接，本实用新型具有高精度，低功耗，长航时的特点，是基于质子旋进原理的最新一代的海洋基站磁力仪。应用于海洋磁法勘探中的基站测量，对现有结构进行了改进，不安装稳定架时可以通过固定环将本实用新型垂直悬挂在海洋中，安装稳定架后可以将本实用新型放置于海底，所以本实用新型可以良好的适用于海底直接放置和海中垂直悬挂两种工作模式，使用局限性小，扩大了本实用新型的范围实用。

摘要： 本实用新型公开了一种基于地球磁场的设备转速测量用磁传感器的安装结构，包括底板，所述底板下表面的四角均固定连接有支撑柱，底板上表面的四角均螺纹连接有螺纹杆，螺纹杆的下端贯穿底板的上表面并转动连接有固定板，固定板的下表面固定连接有吸盘，底板的上表面固定连接有固定块，固定块的一侧面转动连接有丝杆，本实用新型在使用时，根据待测设备的高度，转动丝杆，丝杆的转动带动两个滑块的水平滑动，使剪式支架的两个链杆之间的角度发生改变，从而可以使支撑板的高度能够调节，进而使固定安装于安装板上表面的磁传感器的高度能调节，便于对不同高度的设备进行转速测量，提高了装置的适用性。

摘要： 将磨毛布料（2）、高弹性海绵类垫（3）、弹性填充垫（4）和椰梦维类材质的垫（5）按顺序叠加连接构成一种仿地球磁场的磁疗床垫。其中弹性填充垫（4）上开有多个孔，孔中填塞有多个磁石（6），使得床垫增加了磁疗功能。其特点是：具有透气性、保温、柔软性和一定的强度。在磨毛布料（2）上铺设透气布料（1），是为了避免床垫弄脏，如果床垫表面弄脏可以将透气布料（1）取下清洗后重新铺上。

摘要： 本实用新型公开了一种地球磁场的教学演示教具，所述教学演示教具包括非磁性材料制成的圆盘(1)，所述圆盘中部固定有条形磁铁(2)，圆盘的四周分布多个由非磁性材料制成的可折叠支架(3)，可折叠支架上设有磁针；可折叠支架(3)折叠后置于圆盘上设有的配套凹槽(4)内。本实用新型提供的教学演示教具结构简单，将地球磁场模拟成磁铁，周围磁感线以及方向采用小磁针来模拟，这种模拟形式形象逼真、直观、能启迪学生思维，使学生对磁场有一个清晰的认识。