幔羽现象与地震电磁流体效应的可能联系——电磁流体效应和平面电流模型

综合分析了 2 0世纪 70年代以来发生在中国的 14个强震前地磁和地下流体参量动态图像的时空演化特征 ,发现强震前这些参量均呈现十分明显的异常图形。这些图像十分复杂 ,且随时间不断变化 ,并与孕震过程有某种时空规律性联系。 90年代地学家通过地震资料分析发现了幔羽现象。笔者设想核幔边界的幔羽磁流体物质上涌是地震电磁流体效应的一种可能成因。幔羽中的流体物质螺旋上涌至地壳的底部 ,并形成“蘑菇云”。流体在地壳中扩展或挤压 ,形成异常电流 ,可将其看作在孕震区地下 10 2 0km深处有一等效平面电流。再考虑到近地表的电磁环境———电离层电流体系的局部异常 ,计算了一个地下和电离层组成的等效平面电流模型在地面产生的磁场分布 ,结果与强震前地球磁场的零等变型异常动态图像较吻合。

直流电压激励单电极氩气射流阵列的放电模式

大气压等离子体射流在诸多领域具有非常广泛的应用。为了提高大面积材料的处理效率,通常需要将多个射流排列为射流阵列,但由于阵列中等离子体羽间的相互作用,实际上很难产生大面积均匀等离子体羽。针对于此,本文利用直流电压激励单电极氩气射流阵列,产生了大面积均匀等离子体羽。研究发现,在低电压下放电为分立的等离子体羽,而高电压下为均匀片状等离子体羽。片状等离子体羽随着电压、氩气流量及空气流量的增加而变长。电学和光学测量结果表明,分立等离子体羽的放电电流和发光信号均为频率很高的小脉冲。片状等离子体羽的电流和发光信号为频率很低的大脉冲,并且在两个大脉冲之间也存在着小脉冲。利用高速影像对分立羽和片状羽的产生机制进行了研究。结果表明分立羽中阳极羽对应正流光放电机制,而阴极羽对应汤森放电机制。片状羽的击穿机制也是流光机制,流光击穿后会产生辉光放电丝,此后辉光微放电丝沿着气流向下游运动。此外,利用光纤测温仪对片状等离子体羽的气体温度进行了研究,发现片状等离子体羽的气体温度不超过65℃。