地球电磁现象物理学5-2_121112.pdf

地球电磁现象物理学 PHYSICS OF ELECTROMAGNETIC PHENOMENA OF THE EARTH GEOMAGNETISM AND SPACE WEATHER (2012.11.12) 第五章变化磁场及等效电流体系 第一节 变化磁场的一般特点 第二节 变化磁场的分析方法 第三节 变化磁场的等效电流体系 第四节平静太阳日变化 第五节 太阴日变化 第六节 磁暴与太阳扰日变化 第七节 地磁亚暴与湾扰 第八节 钩扰 第九节 地磁脉动 第十节 地磁活动性和地磁指数 §5.4 平静太阳日变化 地磁平静日的太阳周日变化叫作“太 阳静日变化”, 记作Sq 。 极区的Sq ( Sp )经常淹没在亚暴的剧 q 烈扰动中，只有在极其平静的条件下，才 可看到规则的Sp q Sq的主要特点 1.基本取决于纬度和地方时两个坐标； 2.磁场变化白天大而快速，夜间小而平缓； 3. 季节变化明显，夏季变化大，冬季变化小； 4. 日变幅与太阳活动11年周期有一定关系； 5.不同分量关于地磁赤道呈对称或反对称分布； 6. 极区和高纬地区表现出特有的时空特点， 表明它有不同的起源。 一. 中低纬度区Sq场的特点 1. 时间变化主要依赖于地方时 波茨坦和伊尔库茨克 磁偏角和水平强度 的变化。(相距近 万公里） 2.空间变化主要表现在纬度变化上 Sq 随纬度的变化。 从左到右分别是 X、Y、Z、I ， 横坐标是地方时。 地方时-纬度坐标 系中Sq三要素的 等值线 Sq水平矢量分布（纬度-地方时） 西向 西向 东向 东向 西向 A.Schuster早期(1887)研究 Schuster根据Sq水平矢量的纬度-地方时分布特点，提 出两种可能的电流体系：Sq地磁场变化既可由 高空两个电流环形成：北半球电流反时针流 动，南半球电流顺时针流动。 ⇒赤道附近从晨侧经中午流向昏侧电流(东向) 也可以由 地下两个电流环形成：北半球电流顺时针流动， 南半球电流反时针流动。 ⇒赤道附近从昏侧经中午流向晨侧电流(西向) 高空 I 东向(赤道附近） x y 同样水平磁场， 地面 北半球 Bz0 Bx0 但相反垂直磁场。 赤道 Bx0 z 高空:北半球-Z 南半球 Bz0 南半球+Z 地下 I 西向 地下:北半球+ Z 南半球-Z 借助Sq的Z分