地電場變化的基本要素研究及物理解釋.pdf

1、地球電場（簡稱“地電場”）、變化地磁場是兩個物理本質(zhì)上密切相關(guān)的地球物理場，研究地電場變化是認(rèn)識和了解地球內(nèi)部、外部電磁環(huán)境的重要途徑，對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)以及航空、航天、通訊等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和地震科學(xué)研究有重要作用，但限于地電場觀測中電極的長期穩(wěn)定性問題，國內(nèi)外關(guān)于地電場變化的研究遠(yuǎn)不及變化地磁場的研究廣泛和深入，研究報(bào)道很少。長期以來國內(nèi)外關(guān)于地電場的觀測與研究主要集中在地球物理探測、地震與火山等地質(zhì)災(zāi)害事件預(yù)警等方面。近年來，

2、隨著地電場觀測技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外陸續(xù)開展地電場長期定點(diǎn)觀測。自“九五”以來，中國進(jìn)行了大規(guī)模、規(guī)范化的地電場定點(diǎn)連續(xù)觀測，積累了國內(nèi)外獨(dú)具特色、相當(dāng)豐富的地電場觀測數(shù)據(jù)，在地球電磁環(huán)境研究方面開展地電場時、空變化的研究展現(xiàn)了新的前景。 本文分析、研究了大陸、范圍內(nèi)十九個地電場觀測臺（每臺六個測道）12194天的地電場分鐘值觀測數(shù)據(jù)和5個地磁臺2677天的地磁場兩個水平分量的分鐘值觀測數(shù)據(jù)，對太陽活動平靜日地電場變化（簡稱“靜日地

3、電場變化”）、擾日變化、頻譜特征及其廣域相似性、局部性和季節(jié)變化等進(jìn)行了較全面、細(xì)致的研究。認(rèn)識與結(jié)論如下： 1．我國進(jìn)行的大規(guī)模、數(shù)字化地電場定點(diǎn)觀測，其觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量總體上可以在地球電磁場研究和其它方面應(yīng)用，但觀測技術(shù)和觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量仍需改善，應(yīng)用這些數(shù)據(jù)研究自然電場變化或地電場長周期成分還是不夠的。 2．靜日地電場變化的波形具有廣域相似性，與地理經(jīng)度、緯度無明顯關(guān)系，但有時存在日變波形的差異。經(jīng)度偏西的臺站日變化峰、谷

4、值時間（即“到時”）晚，其時差與當(dāng)?shù)乇本r的時差對應(yīng)，但有時同經(jīng)度上到時有明顯差異。靜日變化的周期集中在、和，還有、或幾十分鐘～幾分鐘周期，周期的半日波最強(qiáng)，且大范圍、廣域性出現(xiàn)。日變化幅度主要集中在幾個范圍，隨緯度增高而明顯減小，且具有局部性，與季節(jié)的關(guān)系明顯對應(yīng)天文學(xué)中的勞埃德季節(jié)。 3．靜日地電場變化與地磁場日變化具有相同的場源，起因于太陽風(fēng)和帶電粒子壓縮地球磁層空間引起的電離層擾動和對地球渦旋電場的作用。地電暴、短周期快