洋流和潮波产生的感应电磁场对比

为定量计算洋流和潮波产生的电磁场,分别建立多层模型来描述洋流和潮波的运动。依托多层洋流模型,利用毕奥-萨伐尔定律和镜像法得到洋流产生的稳恒磁场的解析表达式;依托多层潮波模型,利用麦克斯韦方程组和电磁场的边界条件得到潮波感应电磁场的解析表达式。基于所得到的解析表达式,分析海水速度、电导率等参数对洋流和潮波产生的感应电磁场的影响规律,研究频率对潮波产生的感应电磁场的影响并将其与洋流产生的结果进行对比。结果表明:海水速度的大小、速度随深度衰减的程度、电导率等参数均对洋流和潮波产生的感应电磁场有明显的影响;在各参数的合理取值范围内,速度变化对感应电磁场的影响程度更大;当潮波频率趋于0时,潮波运动产生的感应电磁场与洋流产生的电磁场趋于一致,证明了多层洋流模型与多层潮波模型在研究海洋环境背景电磁场时的正确性。

有限宽洋流产生的感应磁场数值分析

为了定量计算有限宽洋流产生的感应磁场,建立分层洋流物理模型,提出了有限宽洋流产生的感应磁场的计算方法.依托于分层洋流物理模型,计算矢势,得出有限宽洋流产生感应磁场的数值解.当洋流宽度趋于无穷大时,数值结果与无限宽洋流模型的解析结果一致,验证了方法的正确性.基于得到的数值表达式,分析海水宽度以及速度对感应磁场的影响规律.结果表明:对于常速洋流,宽度越大感应磁场在洋流中央的分布越稳定,在边缘处会减小,其次感应磁场在深度方向呈现线性分布的特点;对于水平速度衰减的洋流,洋流宽度以及速度的衰减程度对感应磁场的分布都有明显的影响,在合理的参数范围内,速度的衰减程度对感应磁场的影响更大;对于垂直速度衰减的洋流,感应磁场在深度方向存在一极大值,不同的洋流宽度以及速度衰减程度会对极值点的位置有明显的影响.