地球电磁现象物理学

总序
前言
第一章 绪论
第一节 电磁场的普遍规律
第二节 地磁场的基本特性
第三节 地磁场的起源
第四节 地磁异常的意义
第五节 地球空间电磁环境
第六节 地球变化磁场与太阳活动
第七节 产生地磁场的电流载体
第八节 地磁测量
第九节 地磁学发展简史
参考文献

第二章 地球主磁场形态学
第一节 主磁场的拓扑结构
第二节 主磁场的球谐分析
第三节 磁场的多极子分解
第四节 主磁场模型和地磁坐标系
第五节 国际参考地磁场
第六节 主磁场的长期变化
第七节 主磁场的西向漂移
第八节 主磁场的极性倒转和古地磁
参考文献

第三章 地球主磁场的地核起源
第一节 地球主磁场起源研究的历史回顾
第二节 地球发电机过程的深部环境
第三节 地核中的力学过程和电磁过程
第四节 圆盘发电机
第五节 运动学发电机
第六节 湍流发电机
第七节 磁流体发电机
第八节 地球发电机过程的实验室模拟
第九节 地球发电机的能源问题
参考文献

第四章 地壳磁场形态学
第一节 地壳磁场的时空特点
第二节 地磁异常的描述方法
第三节 地壳磁场的测量
第四节 全球地壳磁场模型
第五节 区域地磁异常模型
参考文献

第五章 地壳磁场的磁性岩石起源
第一节 岩石磁性
第二节 地磁异常的正演
第三节 地磁异常的反演
第四节 地壳磁异常与地壳磁化强度
第五节 海底磁异常与海底扩张
第六节 卫星磁测及其地球物理意义
参考文献

第六章 地球变化磁场形态学
第一节 变化磁场的时空特点
第二节 变化磁场的分析技术
第三节 变化磁场的等效电流
第四节 平静太阳日变化Sa
第五节 平静太阴日变化L
第六节 地磁暴与太阳扰日变化SD
第七节 地磁亚暴与湾扰
第八节 地磁钩扰
第九节 地磁脉动
第十节 地磁活动性和地磁指数
参考文献

第七章 地球变化磁场的空间电流起源
第一节 地球大气的基本性质
第二节 磁场中带电粒子的运动
第三节 磁流体中的电流
第四节 电离层与磁层电流体系
第五节 磁层顶电流
第六节 辐射带与赤道环电流
第七节 磁尾电流
第八节 场向电流
第九节 电离层电流
参考文献

第八章 地球感应磁场形态学
第一节 感应磁场的一般概念
第二节 全球性感应磁场的空间分布
第三节 区域感应磁场的形态学特点
第四节 局地感应磁场与变化磁场异常
参考文献

第九章 地球感应磁场的岩石电性起源
第一节 地球电磁感应的一般概念
第二节 电磁感应的基本原理
第三节 地球电导率模型
第四节 由全球感应磁场推测地球电导率
第五节 由区域感应磁场推测区域电导率分布
第六节 由局部地磁变化异常推测电导率异常
参考文献

第十章 近地空间电磁环境和空间天气
第一节 近地空间电磁环境的一般概念
第二节 太阳活动
第三节 行星际空间的结构和变化
第四节 磁层与太阳风的相互作用
第五节 电离层与磁层的耦合
第六节 地磁活动与太阳的关系
第七节 空间天气与地球电磁环境
参考文献
附录A地磁数据库和资料中心
附录B地磁仪器原理简介
彩页

插图：


用数学函数表示主磁场是十分简明和紧凑的形式，对于定量研究主磁场的时空特点非常重要，在向上或向下外推磁场结构，研究主磁场成因等场合中，函数表达式起着不可替代的作用。
最常用来表达全球主磁场分布的函数形式是球谐级数，它把地磁场表示成偶极子、四极子、八极子等许多分量的和。除了球谐级数外，泰勒多项式、矩谐函数、柱谐函数、双调和函数、样条函数常常用来表达局部磁场的分布。
一般来说，一个地球物理场总是由许许多多不同的成分组成的。就地磁场而言，从空间分布上来看，有的成分（如偶极子场）具有行星尺度的结构，其展布范围以地球半径计算，有的成分（如大陆磁异常）具有区域性结构，其尺度为千公里量级，有的只反映局地特点，分布在几百公里到几十公里的范围内，还有尺度更小的成分；从时间变化上来看，有的成分（如局部磁异常）非常稳定，其变化的时间尺度可能是几百万年甚至更长，有的则是几千年或几万年，还有以年或日为周期的变化成分，更有许多成分变化极为快速；从成因分析，有的成分与地核过程有关，有的成分决定于岩石圈结构，有的则是由地球外部的电磁过程产生的。