国际地磁参考场模型及其应用——以南海及其周边区域为例

文章介绍最新的第12代国际地磁参考场(IGRF-12)模型,选取5个具有代表性的日期,应用该模型提取和计算1997—2017年全球地磁正常场值并绘制平面分布图,研究结果表明:全球地磁正常场的总体结构较稳定,IGRF模型具有可靠性。以南海及其周边区域为例,应用IGFR-12模型,采用数据统计、图形展示和时间域对比的综合分析方式,分析其在不同时间段内地磁正常场的分布特征和变化规律,研究结果表明:研究区地磁正常场值总体较低,变化较缓慢,呈增长趋势;地磁正常场总体北高南低且变化较大,同一纬度西高东低且变化较小;地磁正常场变化量由大到小的时间段依次为2012—2017年、2007—2012年、1997—2002年、2002—2007年,与IGRF-12中不同模型的差异相对应;IGRF模型中确定场模型数据的稳定性较优,预测场模型的可靠性较高但需进一步校正。

核幔界面反极性磁斑区和地磁场倒转

用国际参考地磁场模型ＩＧＲＦ１９００－２０００，在忽略地幔电导率的假设下，求出从地球表面直至核幔界面（ＣＭＢ）的深部地磁场分布．核幔界面磁场分布的重要特点之一是存在几块“反极性磁斑区”，即在南半球－Ｚ（向上）极性区的总体背景上有两块东西排列的＋Ｚ反极性磁斑区──南非斑区（ＳＡＦ）和南美斑区（ＳＡＭ），而在北半球＋Ｚ（向下）极性区的总体背景上也有两块－Ｚ反极性磁斑区──北极斑区（ＮＰＬ）和北太平洋斑区（ＮＰＡ）．在１９００～２０００年的１００ａ当中，南非斑区以０．２～０．３°／ａ的速度快速向西漂移，斑区面积增大了５倍，通过斑区的磁通量急剧增长了３０倍．与此相比，其他斑区的变化要小得多．从ＣＭＢ向上延伸，反极性斑区在地幔中形成烟筒状的“反极性磁柱”，其中南非反极性柱的高度随时间快速增加，从１９００年的２００ｋｍ增加到２０００年的９００ｋｍ．按照目前的增长速度估计，６００～７００ａ后，南非反极性柱将出露地表，那时，在南非将形成一个地磁场反极性区，这可能标志着一次新的地磁极移或地磁场倒转的开始．由此可以推论，地磁场倒转可能不是全球同时开始和同步发展的，倒转现象更象是首先在一个（或几个）区域出现，然后向周围扩展，继而?