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上密切相關的地球物理場，研究地電場變化是認識和了解地球內部、外部電磁環(huán)境的重要途徑，對國民經濟建設、國防建設以及航空、航天、通訊等科學技術的發(fā)展和地震科學研究有重要作用，但限于地電場觀測中電極的長期穩(wěn)定性問題，國內外關于地電場變化的研究遠不及變化地磁場的研究廣泛和深入，研究報道很少。長期以來國內外關于地電場的觀測與研究主要集中在地球物理探測、地震與火山等地質災害事件預警等方面。近年來，

2、隨著地電場觀測技術的發(fā)展，國內外陸續(xù)開展地電場長期定點觀測。自“九五”以來，中國進行了大規(guī)模、規(guī)范化的地電場定點連續(xù)觀測，積累了國內外獨具特色、相當豐富的地電場觀測數據，在地球電磁環(huán)境研究方面開展地電場時、空變化的研究展現了新的前景。 本文分析、研究了大陸、范圍內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據和5個地磁臺2677天的地磁場兩個水平分量的分鐘值觀測數據，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)變化等進行了較全面、細致的研究。認識與結論如下： 1．我國進行的大規(guī)模、數字化地電場定點觀測，其觀測數據質量總體上可以在地球電磁場研究和其它方面應用，但觀測技術和觀測數據質量仍需改善，應用這些數據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，與地理經度、緯度無明顯關系，但有時存在日變波形的差異。經度偏西的臺站日變化峰、谷

4、值時間（即“到時”）晚，其時差與當地北京時的時差對應，但有時同經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，且大范圍、廣域性出現。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)的關系明顯對應天文學中的勞埃德季節(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