理论教育 海洋电磁场异变的特征及应用

海洋电磁场异变的特征及应用

时间:2023-10-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:通常用某一年的长期变化率来表示该年地磁要素的变化。2)变化磁场的平静变化基本特性。日变化可以利用磁场采集设备进行测量;而季节性变化和周期性变化则需要地磁台站的长时间观察。地磁脉动是具有各种不同形态、周期和振幅的短周期地磁变化。建议利用地磁监测单元对测量过程中的地磁信号进行监测。地磁脉动一般都是由地磁观测台进行监测的。

海洋电磁场异变的特征及应用

1)稳定磁场

(1)基本特性。随时间缓慢变化,变化值一般以年为基本单位。通常用某一年的长期变化率来表示该年地磁要素的变化。t0年的地磁变化率(年变率)定义为

式中 Be2、Be1——t2年与t1年某地磁要素的年均值,

(2)实际测量。该场的观测一般都是由地磁台站进行连续观测才能得到地磁年变率。例如我国某地地磁Z值年变率为-29 n T/年。

(3)对舰船磁场测量的影响。在测量过程中,测量数据是舰船磁场和地磁场叠加的结果,因为稳定磁场的变化十分缓慢,可以根据测量数据环境磁场部分的均值作为一个固定常数从测量结果中减掉,从而得到舰船的磁场数据。

2)变化磁场的平静变化

(1)基本特性。变化磁场中的平静变化是连续出现的,一直存在着周期变化,起源于电离层中比较稳定的电流体系。平静变化一般分为太阳静日变化Sq和太阴日变化L。太阳静日变化是依赖于地方太阳时并以一个太阳日为周期的变化,简称静日变化。地方太阳日是以各个地球子午线正背着太阳的时刻为零时来计时的,常称为地方时。一个太阳日是地球相对于太阳自转一周所经历的时间24 h。

Sq的变化特点如下:

①变化依赖于地方太阳时,白天变化强,夜间变化弱,白天又可以分为中午变化最剧烈。

②以年为周期的季节性变化和约以11年为周期的太阳周变化,即太阳活动强,地磁日变化大;太阳活动弱,地磁日变化小。

③随纬度的不同而变化不同,其特征是在中午前有一个明显的极值。

L的变化特点是变化非常微弱,一般不考虑。

(2)实际测量。日变化可以利用磁场采集设备进行测量;而季节性变化和周期性变化则需要地磁台站的长时间观察。日变化幅值一般在几十纳特到几百纳特。

(3)对舰船磁场测量的影响。虽然日变化对于短周期的海上动态测量数据不会产生影响,但中午磁场的活跃还是会给测量精度带来一定影响,因此建议测量时间选择在早晨或者傍晚。(www.daowen.com)

3)磁暴时变化

(1)基本特性。磁暴一般是指磁情指数超过5(即3 h时段内变化幅值超过40 n T)的强大磁扰。每年的磁暴产生数目与太阳活动关系密切相关,具有11年为周期的太阳周变化,太阳活动极大年有20~40个磁暴,极小年只有5~20个磁暴。

每个月发生的磁暴数目具有明显的季节性。一般来说,春秋两季磁暴多,冬夏两季磁暴少;同时,磁暴在傍晚至半夜发生的次数多。

(2)实际测量。磁暴的变化一般都是由地磁观测台进行监测和获取的。在舰船磁场测量过程中可利用地磁监测单元进行监测。

(3)对舰船磁场测量的影响。磁暴虽然每年发生的次数不是很多,但如果测量期间出现磁暴现象,则会导致测量结果出现偏差,无法反映舰船磁场的真实数值。因此建议在测量系统中增加地磁监测单元,对测量过程中的地磁信号进行监视。

4)地磁脉动

(1)基本特性。地磁脉动是具有各种不同形态、周期和振幅的短周期地磁变化。周期一般为0.2~1 000 s,振幅一般在0.01~10 n T量级,最大振幅可达到100 n T,甚至500 n T以上。

(2)实际测量。地磁脉动一般都是由地磁观测台进行监测的。在舰船磁场测量过程中可利用地磁监测单元进行监测。

(3)对舰船磁场测量的影响。会对海上测量的精度带来一定的误差。建议利用地磁监测单元对测量过程中的地磁信号进行监测。

5)地磁钩扰

(1)基本特性。地磁钩扰是一种只在白天发生的持续时间约为几十分钟的短促而光滑的磁扰。地磁钩扰并不常见,只在静磁日或微扰日的白天出现。

(2)实际测量。地磁脉动一般都是由地磁观测台进行监测的。在舰船磁场测量过程中可利用地磁监测单元进行监测。

(3)对舰船磁场测量的影响。会对海上测量精度带来一定的误差。建议利用地磁监测单元对测量过程中的地磁信号进行监测。

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