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1、第十五讲 地球内部的物理性质,地球磁场是怎样的？,地球磁场的成因？,古地磁的变向？,地球内部密度、重力、压力和温度的变化规律？,地面重力的变化规律？,磁极 磁轴 磁场,1. 地球的磁性,1.1 地磁和地磁要素,P177,表征磁场特征的要素,地球磁场强度的方向对于水平面的俯角,地球磁场强度水平分量的方向，即在地理子午线与地磁子午线之间，总存在一个偏角，叫磁偏角,P177-178,磁倾角？,磁偏角？,P178, Fig.6-19,磁场强度？,1.2 地磁要素的分布,偶极磁场地磁要素的分布情况？,地磁南北两极互为对蹠点；,地磁赤道是距地磁南北两极各为 90 的大圆；,地磁强度和地磁倾角，都随地磁纬度
2、的增高而增大。,P178,由于非偶极磁场的存在，地球磁场实际上是一个倾斜偏心偶极磁场。,磁北极与磁南极在经纬度上并不对应 1975 年的观测，磁北极位于7606N，100W（在加拿大北部巴瑟斯特岛附近），南磁极位于6548S，13924E（在南极地区）。,P179,1.3 地磁要素的变化,长期变化，来源于地球内部的物质运动,短期变化，来源于电离层及太阳活动的影响,平静变化：包括太阳日变化、太阴日变化和季节变化,干扰变化：区域性、全球性，磁暴,P179-180,1.4 地球磁层和辐射带,地球磁层 地球磁场在太阳风中“挖”出一个口袋形的空洞，叫做地球磁层,辐射带： 范艾伦辐射带,P180,P181
3、, Fig6-22,P181, Fig6-22,P181, Fig6-22,1.5 地球磁场的成因？,(3) 发电机学说,(1) 永磁体学说,(2) 内部电流学说,最早提出，认为地球内部存在巨大的永磁体，产生地球磁场，后来认识到地球内部温度很高，不可能存在永磁体。,认为地球内部存在巨大电流，形成巨大电磁体产生地球磁场，但未观测到这种巨大电流，且巨大电流会很快衰减，不会长期存在。,(19461947)，认为是地球内部的导电液体在流动时产生稳恒的电流，由这电流产生地球磁场。,P181,P181,古地磁的变向,应用： 地质年代测定,古地磁变向的原因？,非偶极型磁场变化学说(1964) 偶极型磁场变化
4、学说(1971) 双偶极型磁场学说(1975) 银河星系旋臂干扰学说(1974) 地外天体撞击学说(1987) ,2.1 地球的质量和平均密度,2. 地球的质量和密度,P182,2.2 地球内部的密度,P184, table,3. 地球的重力和压力,重力 地球引力和自转惯性离心力的合力。,P184,3.1 地面重力及其纬度分布,地面重力因纬度而不同，为什么？,地面上的引力两极最大、赤道最小。,地面上的惯性离心力两极最小、赤道最大。,地面上的引力和自转的惯性离心力，都因纬度而不同。,如何不同法？,重力随纬度增高而增大。,P184,3.2 地球内部的重力,地面以上， 重力随高度减小,地面以下， 重
5、力因深度而变化,F=GMm/r2,如何变化？ P186,P185-186,P186, Fig.6-27,3.3 地球内部的压力,来源 岩层的压力（重力）,P186,地内压力变化规律,从地面到地心，地球内部的压力一直随深度的增加而增大。,压力增大的速度因深度而不同。如何不同法？P186,同一深度压力的大小相同,（表层除外，因地球表面存在海洋和陆地的差异）,P187, Fig.6-28,4. 地球内部的温度和热源,P187,4.1 地球内部的温度,地温梯度：地内温度随深度而增加的速度,地内温度随深度增加而升高，地心是全球最高温度所在；,温度随深度升高的速度，却随深度的增加而降低。,P188, Fig.6-29,4.2 地球内部的热源和温度的演变,地面热能来源：太阳 + 地球内部,地球内部热源,地内物质因受到压缩增温而放出热量；,地内物质分异成地壳、地幔和地核过程中，重物质下沉轻物质上升，因降低重力位能而产生大量热能；,地球自转速度减慢过程中所消耗的动能一部分转化为热能。,地内放射性物质衰变放出热能；,P188-189,The End,
