海洋感应电磁场理论研究

发布时间：2020-09-26 17:38

　　 本文所取得的主要研究成果如下:(1)建立了海流在地磁场中感应产生电磁场的物理模型。推导出了海流面电流密度的公式。进而得到海流在地磁场情况下产生的电场、磁场的规律性。推导给出了海水电导率变化等复杂因素条件下海流产生的电场、磁场的一般计算公式,并就不同情况进行了详细的讨论,详细分析了电磁场的时间(频率)特性和空间分布规律。对恒定海流感应电磁场与变化海流感应电磁场规律进行了比较。(2)根据南海、吕宋海峡一些实测的海流资料以及XCP采集的海流数据,先计算测量地点海域海流产生的电场;再根据XCP采集的温度跟深度之间的关系,计算出海水的电导率;在海水电场和电导率都求出来的基础上,详细地计算了该海流电场在海水中产生的磁场。(3)海流在地磁场中产生的电磁场与它的流速、方向有关,也与当地的地磁场强度及其梯度有关。所产生的电磁场在海水内部理论上都存在,在海底和海面处有极大值。通常海水内部的磁场强度都低于海面、海底的情况,但偶尔也会出现海水内部磁场大于海底、海面的时候。对于海洋中常见的海流,其流速一般在几厘米/秒到100厘米/秒之间,在海水中产生的电场、磁场用仪器一般可以观测到,海洋中磁场一般具有零点几到几十个nT的强度值、电场一般具有几个到近万个nV/m的强度值。(4)海流在海洋里的不同深度速度不同。海流在地磁场中产生的电磁场主要取决于海流的速度及海流厚度,感应电场的垂直分量由海水流速和地磁场的水平分量决定;水平方向流动的海流感应电场的两个水平分量跟地磁场垂直分量成正比,每个电场分量相应地垂直于引起自身电场的海水流向;感应磁场在海水中的量值约为十几个纳特,平行于海平面。(5)推导出了以简谐形式运动的海流产生的电场、磁感应强度及感应电磁场强度,分析、比较了这种感应电磁场与海流切割地磁场磁力线所产生的电磁场的大小。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位年份】：2012
【中图分类】：P738.3;P731.21
【部分图文】：

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本文编号：2827274