10,734
次編輯
變更
磁场
,無編輯摘要
[[地磁场]](geomagnetic field)是从地心至磁层顶的空间范围内的磁场。地磁学的主要研究对象。人类对于地磁场存在的早期认识，来源于天然磁石和磁针的指极性。地磁的北磁极在地理的南极附近;地磁的南磁极在地理的北极附近。磁针的指极性是由于地球的北磁极(磁性为S极)吸引着磁针的N极，地球的南磁极(磁性为N极)吸引着磁针的S极。这个解释最初是英国W.吉伯于1600年提出的。吉伯所作出的地磁场来源于地球本体的假定是正确的。这已为1839年德国数学家C.F.高斯首次运用球谐函数分析法所证实。<ref>[http://tech.ifeng.com/discovery/special/earth-magnetic-field/ 外媒：地球磁场或将反转 地球恐面临灾难性影响],凤凰网，2014.2.12</ref>
地磁的磁感线和地理的经线是不平行的，它们之间的夹角叫做磁偏角。中国古代的著名科学家[[沈括]]是第一个注意到 [[ 磁偏角 ]] 现象的科学家。
地球的基本磁场可分为偶极子磁场、非偶极子磁场和地磁异常几个组成部分。偶极子磁场是地磁场的基本成分，其强度约占地磁场总强度的90%，产生于地球液态外核内的电磁流体力学过程，即自激发电机效应。非偶极子磁场主要分布在[[亚洲]]东部、[[非洲]]西部、南[[大西洋]]和南[[印度洋]]等几个地域，平均强度约占地磁场的10%。地磁异常又分为区域异常和局部异常，与岩石和矿体的分布有关。
地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。平静变化主要是以一个太阳日为周期的太阳静日变化，其场源分布在电离层中。干扰变化包括磁暴、地磁亚暴、太阳扰日变化和地磁脉动等，场源是太阳粒子辐射同地磁场相互作用在磁层和电离层中产生的各种短暂的电流体系。 [[ 磁暴 ]] 是全球同时发生的强烈磁扰，持续时间约为1~3天，幅度可达10 [[ 纳特 ]] 。其他几种干扰变化主要分布在地球的极光区内。 除外源场外，变化磁场还有内源场。内源场是由外源场在地球内部感应出来的电流所产生的。将高斯球谐分析用于变化磁场，可将这种内、外场区分开。根据变化磁场的内、外场相互关系，可以得出地球内部电导率的分布。这已成为地磁学的一个重要领域，叫做地球电磁感应。
地球变化磁场既和磁层、电离层的电磁过程相联系，又和地壳上地幔的电性结构有关，所以在空间物理学和固体地球物理学的研究中都具有重要意义。
2、[[磁感应强度]]:与磁力线方向垂直的单位面积上所通过的磁力线数目，又叫磁力线的密度，也叫磁通密度，用B表示，单位为[[特斯拉]](T)。
3 [[ 、磁通量]]:磁通量是通过某一截面积的磁力线总数，用Φ表示，单位为韦伯(Weber)，符号是Wb。 通过一线圈的磁通的表达式为:Φ=B·S(其中B为磁感应强度，S为该线圈的面积。) 1Wb=1T·m
4、[[安培力]]:(左手定则)F=BIL×Sinθ [[ 矢量 ]] 表达式:F=I×BL
5、[[洛伦兹力]]:(左手定则)(微观上)F=qvBSinθ 矢量表达式:F=qv×B
=='''研究进展'''==
2014年7月，根据[[欧洲]]航天局Swarm卫星阵列搜集到的数据显示，在过去的六个月时间里，地球磁场正在快速减弱。Swarm卫星阵列由三颗独立卫星组成，根据卫星上搭载的磁力计显示，地磁场最大的薄弱点出现在西半球上空，而在南 [[ 印度洋 ]] 等地区，地磁场有加强的趋势。
科学家们至今还不能确定 [[ 地磁场 ]] 减弱的原因，不过他们认为原因之一可能是地磁场正在为翻转做准备，从数据上分析，地磁场的北极正在往 [[ 西伯利亚 ]] 迁徙。磁极的翻转不是一下子就完成的，不用几千年，至少也要好几百年，并且，地球在过去已经发生过很多次磁极翻转。
其实，每隔几十万年地球磁极就会翻转一次。虽然地球磁场的强度变化只是正常磁场翻转周期的一部分，但是Swarm搜集的数据显示，地球磁场的减弱速度比过去都快。此前，按照研究人员的估算，地球磁场应该以每100年5%的强度衰减，但是数据显示地球磁场实际的衰减速度达到了每10年5%，是人们想象中的10倍。按照过去的推断科学家认为地球磁场会在大约2000年后完全翻转，不过按照最新的数据，翻转很可能很快就会发生。
=='''相关视频'''==
1、冷知识丨为什么地球会有“磁场”？
{{#ev:youku|XMzc5MDcwNTE2MA|540|inline|冷知识丨为什么地球会有“磁场”？ |frame}}<div style="float:right; margin:-10px 0 0 20px;">
2、霍金斯谈疾病与人体磁场.星竹提供视频
{{#ev:youku|XNDM5Njk4NjUyNA|540|inline|霍金斯谈疾病与人体磁场.星竹提供视频 |frame}}</div>
== '''參考來源''' ==
{{Reflist}}
[[Category: 300科学类]] [[Category:330物理学总论]] [[Category:330物理量]]