东亚大陆磁异常的西向漂移

西向漂移是地磁场长期变化最重要的特点之一，而西漂最显著的部分是非偶极子场部分．本文以１９００-２０００年国际参考地磁场（ＩＧＲＦ）为依据，运用无线电科学中的"移动变形图案相关分析"方法对近百年来东亚大陆磁异常的漂移运动进行了分析，得到磁异常各分量漂移矢量随时间的变化．结果表明，最能代表地磁场西漂特征的Ｚ分量异常近百年来平均西漂速度为０.０７°／ａ，明显小于全球磁场西漂的平均速度０．２°／ａ．Ｚ分量还显示出０.０２°／ａ的缓慢北向漂移．详细分析还表明，东亚大陆磁异常的漂移分为３个阶段：１９００-１９３０年为较快的西漂，平均速度为０.１０°／ａ；１９３０-１９８０年为西北向漂移，平均西漂速度分量０．０７°／ａ，北漂速度分量为０．０４°／ａ；１９８０年后漂移几乎停止，并有转为东漂的迹象．

地球磁场的西向漂移

西向漂移是地球主磁场长期变化最重要的特点之一，任何一个成功的地磁场起源理论都把能否合理地解释西漂作为检验标准之一．本文简要回顾地磁场酉源研究的历史，对计算西源的各种方法和结果作了对比分析，对这些方法的物理依据、特点及局限性进行了讨论．对分离磁场漂移部分和形变部分的新途径进行了探讨，对解释西漂的物理模型也作了简要的评述，

非偶极子磁场西向漂移的频散特征

根据第8代国际参考地磁场的资料,本文采用Briggs方法对1900～2000年期间m=1～10次谐波的磁位的全球平均西向漂移速度进行了计算和分析,得出了与Hide的理论预测完全不同的频散特征,即地磁场西向漂移呈现出负频散特征.本文还就Briggs方法得到的结果与采用Malin纬度剖面法的结果进行了比较和讨论,结果表明,正是由于非偶极子磁场的某些谐波分量及其漂移速度的全球分布存在着纬度依赖性,导致了两种方法计算出的个别谐波的漂移速度存在着较大的差异.

大陆西向漂移

全球有多处构造反常地区，非洲东部是被动陆缘，却有塞舌耳岛弧及弧后盆地。太平洋东西两岸构造及岩浆分布有巨大的差异，中国东部属拉张性质，但由陆至海火山岩分布却是由老到新；再者如马来西亚、印尼、南美合恩角以及南设得兰群岛等，它们破碎县锐的一端皆指向东方；南极布兰斯菲德海峡之重磁异常沿其东西延伸旗帜人分段特征，对这一切最好的解释就是大陆西向漂移。

1900年以来地磁场西向漂移的全球特征

根据最新公布的第 7代国际地磁参考场模型 (IGRF) ,用 4种方法计算 190 0～ 2 0 0 0年的地球磁场的西漂 ,分析西漂的时间变化规律和不同纬度圈的漂移特点 .结果表明 ,不同的方法得出的漂移速度有一定差异 .西漂主要是非偶极子磁场产生 ,低阶球谐项平均西漂大 ,其中 2阶项最大 ,高阶球谐项西漂小 .西漂的地理分布特征是北纬 40～ 80°N和南纬 70～ 80°S之间西漂速度较小 ,0～ 6 0°S之间西漂速度较大 .

地磁场的漂移运动和强度变化

在修正了Briggs提出的移动变形图案相关分析法基础上 ,对全球非偶极子磁场以及 6个行星尺度磁异常区的漂移特性和强度变化进行了研究 .结果表明 ,在 1 90 0— 2 0 0 0年期间 ,全球非偶极子磁场以 0 1 5°/a的平均速度向西漂移 ,强度累计增长了 2 9% ;6个行星尺度异常区的西漂运动存在明显差异 ,其中漂移最快的是赤道附近的非洲异常 ,平均西漂速度为 0 2 6°/a,其次是南半球的澳大利亚异常 (0 2 3°/a) ,最慢的是欧亚异常 (0 0 9°/a) .除西漂外 ,大多数异常区还有较小的北向漂移 .在 1 940— 1 955年期间北半球的欧亚、北美和北大西洋 3个异常区以及赤道地区的非洲异常几乎同时由西漂或西南漂转为西北向漂移 ;紧接着 ,南半球的南大西洋和澳大利亚两个异常区的漂移特征也发生明显变化 ,主要是漂移明显减慢 ,而不是漂移方向的转折 .在 6个异常区中 ,澳大利亚、南大西洋、非洲和欧亚 4个异常区的强度有明显增加 。

偏心偶极子漂移速率的计算与分析

本文根据国际地磁参考场模型ＤＧＲＦ１９４５－１９８５、ＩＧＲＦ１９９０和ＳＶ１９９０－１９９５。计算近期偏心偶极位置和漂移速度。并对西向漂移速度进行了分析。结果表明，１９７０年以前，漂移速度是连续下降，到１９７０最低值，以后，又呈上升趋势。这一现象与地磁长期变化加速度的突然变化即＂Ｊｅｒｋ＂有很好的相关性。

1600—2000年地球主磁场的全球变化

根据汤普森 (Thompson)地磁场模型和第 8代IGRF模型 ,计算了 16 0 0— 2 0 0 0年期间的偶极子磁场、非偶极子磁场、西向漂移和地磁功率谱等反映主磁场变化的主要参数 ,分析了各个参数的长期变化特征。主要结果是 :4 0 0年来地磁场的偶极子磁矩持续减小 ,180 0年以来磁心的位置快速离开地心向太平洋方向移动了 2 91km ;西向漂移有大约 30年左右的周期 ;非偶极子磁场异常中 ,南大西洋正磁异常、非洲负磁异常和大洋洲负磁异常是 16 0 0年以来一直存在的 3个大型磁异常 ,东亚正磁异常和北美正磁异常是 170 0年后逐渐形成的 。

行星尺度地磁异常的长期变化

为了综合反映地球表面行星尺度磁异常的展布面积、磁场极值以及磁场分布特征等多种因素及其与磁能的关系 ,本文用穿过各异常区的“无符号磁通量”为特征参数来表征磁异常区强度 .用第八代国际参考地磁场模型 (IGRF) ,分析了 1 90 0年到 2 0 0 0年全球最大的 5个磁异常区的长期变化 ,结果表明 ,在一百年中 ,南大西洋 (SAT)、大洋洲 (AUS)和非洲 (AF)3个异常区的磁通量均增加了 2 0 0MWb以上 ,欧亚异常 (EA)磁通量增加幅度稍小( 1 57MWb) ,上述 4个异常区磁通量增幅为 30 %— 60 % ,而北美异常 (NAM)的磁通量则减小了 50MWb .各异常区面积虽有变化 ,但最大变化仅为 1 0 %左右 .对磁异常区的西向漂移研究表明 ,地球表面和核幔界面的西漂明显存在差异 :地表磁场有持续而稳定的西向漂移 ,全球平均西漂速度为 0 .2°/a ;但核幔界面磁场的西向漂移速度要小得多 ,最大不超过 0 .1°/a .形成这种差异的原因可能是组成地磁场的不同球谐分量有不同的漂移速度 ;地表磁场的西漂主要决定于占优势的低阶分量 ,而核幔界面的西漂则受到高阶分量的重大影响 .本文指出 ,在把地表西漂值用作地核磁流体运动速度的典型值时必须十分谨慎 .

日长变化与地磁场变化的时滞相关分析

利用历史地磁场模型资料和日长资料,计算和分析了1840-2000年期间地磁场变化与日长变化的互相关特点。结果表明,地磁变化与日长变化存在时滞相关。地磁场强度参数的变化比日长变化超前7.5-10a（年）;地磁场西向漂移参数比日长变化滞后,其中,西漂分量.λ2^1和 λ3^2滞后7.5a,而地磁场的平均漂移速度和纬度漂移分量滞后20-22.5a。

南极布兰斯菲尔德海峡海磁异常和深部地质

文章导出了南半球ΔＴ表达式，测区约位于６３°Ｓ，故异常以正值为主，负异常在其南侧。以化极、匹配滤波等方法处理数据得深浅源异常。深源异常自北向南以正负相间的三个条带状异常分别对应着南设得兰群岛、布兰斯菲尔德海峡和南极半岛，浅源异常则对应着海峡南北缘的两条断裂。深部异常认为是磁性基底隆拗所致，因太平洋板块对南设得兰群岛的俯冲，那里深部基性成分多，故北部的深浅源异常幅值皆比南部的高。据浅源异常还识别出了与海峡延伸方向垂直的断裂，结合地貌、岩浆岩年龄及地震波速分布，进一步认为南极半岛地区可能发生过西向漂移。

辽宁及邻区地磁场的长期变化特征

本文在研究东亚地磁场长期变"双焦"特征的基础上,着重分析了辽宁及邻区1970-1979年F、Z之长期变图象及特征.并利用辽宁省地磁台站1980-1988年资料给出长期变化的量级,为震磁预报提供背景场依据.

《地磁长期变化》

1984年,苏联科学出版社西伯利亚分社出版了《地磁长期变化》一书,由苏联科学院西伯利亚分院物理研究所加里宁教授撰写.作者曾长期担任苏联科学院地磁、电离层与无线电波传播研究所的付所长和苏联科学院出版的《地磁与高空物理》学报的主编.

动物节律与地磁场的变化关系

动物在地震前出现行为异常现象，已被国内外多次震例所证实。但是，对于其产生异常的原因和各种动物自身正常生活节律的形成，至今仍是个探索性的问题。地球磁场的变化大体上可分为长期变化和短期变化。长期变化如磁极移动、西向漂移、磁场强度的稳定衰减以及地史上曾多次发生过的地磁极性倒转等；短期变化又可分为扰动变化和非扰动变化。

地磁场西漂的纬度变化和频散特征

用第8代国际参考地磁场模型和纬度剖面分析法, 研究了地球主磁场不同波长成分的西漂速度随纬度的变化. 结果表明, 各种波长成分的西漂速度均有明显的纬度依赖性, 其中, 一次波全球平均西漂速度为0.189?a, 最快的西漂(0.295?a)发生在北纬40皛45? 二次波的全球平均西漂速度为0.411?a, 最快的西漂(1.305?a)发生在南纬60? 波长更短的磁场成分西漂速度较小, 而且漂移只发生在较小的纬度范围内. 西漂速度的纬度依赖性不能用地核整体旋转解释. 西漂速度随磁场成分的波长而变化, 除了一次波外, 西漂速度随波长减小而逐渐减小, 即磁场西漂呈现负频散特征, 这一特点与Hide的磁流体波的理论预测结果也不符合. 为了合理地解释地磁场西漂, 必须全面考虑地核内部复杂的流动过程.

地磁非偶场的时空变化分析

本文用近期公布的国际地磁参考场计算出地磁非偶场值Ｘ＇，Ｙ＇，Ｚ＇，分析追踪非偶场异常中心的位置和磁场强度的时空变化规律．结果表明，全球地磁非偶场存在８个异常区，正负异常各４个．近５０年来，各异常中心的磁场强度存在不同程度的增大或减小，磁异常中心的位置有４个存在明显的西向漂移，其它则基本稳定．

1980-2010地磁场的变化

利用第11代IGRF模型,研究了1980-2010年期间的地球主磁场的变化特性,其中包括偶极子磁场、非偶极子磁场、西向漂移和非偶极磁场强度.结果显示1980-2010年30年期间,非偶极子磁场异常中,南大西洋正磁异常、非洲负磁异常、大洋洲负磁异常、北美正磁异常区域西漂现象任然存在,而东亚正磁异常区域具有一定的东向漂移趋势.异常区除了存在西漂之外,其强度也在不断变化的,2010年南大西洋正磁异常Z分量大小相比1900年增加了41.2%,1980年以来以73.8 nT/yr的速度增长,相比上个世纪速度在增加.非洲负磁异常增加了59.4%,1980年以来以48.0 nT/yr的速度增长.这个增长速度低于上个世纪平均增长速度(64.9 nT/yr).东亚正磁异常增加了21.6%,近三十年以11.67 nT/yr的速度增加.大洋洲负磁异常110年增加了58%,并且现在还以41.3 nT/yr的速度增长.而北美正磁异常减少了40.7%,并且有减弱的越来越快的趋势,110年来平均减小的速度为30.2 nT/yr,而近三十年以49.46 nT/yr的速度减弱.