地磁 - 国立中央大学太空科学研究所.PPT

地磁 報　　告　　者：龔昱翰 　　　　 李介華 　　　　 沈文臺 蔡昀瑾　　　 指　導　教　授：劉正彥 Outline 介紹地磁的發展歷史及其應用 探討地磁形成的理論模型 研究地磁反轉的現象及相關證據 介紹地磁資料軟體使用 結論 學習心得 地磁的發展歷史 最早發現地磁的文獻 磁傾角與磁偏角的發現 首次對地磁做科學研究 發電機理論 地磁定年法 海底擴張證明地磁倒轉 地磁的重要性 指南針的磁定向和磁導航 由地磁場的的突變(磁暴)預報太陽活動和空間天氣預報 地磁擾動和磁暴會對無線電通信和氣候產生影響 地球磁場的異常變化與地震和火山活動有關，可預報地震和火山 地磁定年 磁法探礦 如果沒有地磁??? 電力失效。 候鳥失去辨別方向的能力。 所有動物的免疫系統將明顯削弱。 地殼變動會有更頻繁的火山、更劇烈的地質構造運動、地震和山體滑坡。 磁場減弱造成宇宙射線增加，導致的放射污染會造成更多的癌症。 小行星可能會更容易接近地球。 地球重力場發生變化。 地磁的理論模型 16世紀，英國吉伯特(William Gilbert)提出永久磁鐵假說。 19世紀，英國愛德華?布拉德(Edward Bullard)提出了地球發電機原理。 發電機理論的條件 要有大量的導電流體—地球的外核為液態，且富含鐵質。 流體運動的能量來源。 驅動地球發電機的能量 ，部分是熱源，部分是 化學源—兩者都在地球 核心深處造成浮力。 旋轉。 模擬地球發電機 地磁反轉的現象 海底擴張說的證據－海洋磁條異常帶。 1963年，Fred Vine和Drummond Matthews以及Lawrence Morley解釋洋脊玄武岩漿形成玄武岩時，岩石受當時地球磁場磁化，而記錄該年代的地磁方向，並發現其與在陸上發現古地磁正反方向相符。 地磁反轉的特性 每一次倒轉是單一的完全一百八十度改變而非一連串的小改變 倒轉發生呈循環性，但非週期性 一次倒轉作用約7０００～9０００年，高緯度費時較久 倒轉期間全球磁場強度減小至15%~20% 大陸漂移會影響反轉發生的頻率 反向通量斑塊 地磁分布 模擬磁極反轉 模擬地磁磁力線 近四百年地磁強度變化動畫 結論 學習心得 地磁形成的原因，由於地核高溫及強電場的緣故，無法作實際的量測，僅能以電磁學、流體動力學、熱力學的數值模型來得到最接近的理論模式，但相當繁雜，故本次報告以較文字的內容為主。 由種種現象顯示，若現有模擬有相當的可靠性，則下一次地磁反轉應不會太遠，如何因應反轉時弱地磁所造成的現象，是十分重要的。 參考資料 科學人雜誌2005年5月號 盧世民等譯，”地球的構造層圈—發生經過與現今經過“，第14章，環球書局，民國66年初版 .tw/2004/new/jul/14/today-int3.htm /pnn/default.asp?cf=top_reader_viewpointnews_id=1206 :89/gate/big5//gb/basic/magnetism/geomagnet/200306130020.html .tw/earth/earth5/geomag.html /seg/geomag/models.shtml THE END * 圖取自 : 科學人雜誌，2005年5月號 以MoSST地核動力模型為例 美國馬里蘭大學物理系雷丹所主持的實驗室，正進行地球發電機真實情況的模擬實驗 * * *