第一章地球的结构与物理性质

第一章地球的结构与物理性质第1页，课件共109页，创作于2023年2月第一节地球是一个不规则的球体一、地球是一个球体很多现象都能证明地球表面是曲面；曲面不一定就是球面，只有具有相同曲率的曲面，才构成球面，测量表明，地面各部分有大致相同的曲率，每度都在111km左右；

地球是个球体，可以从人造卫星的拍摄的照片，以及月球上拍摄到的照片来证明。第2页，课件共109页，创作于2023年2月为什么地球是球形的呢？任何天体要成为球形，必须具备：1、要有巨大的质量，能形成强大的自引力；2、天体的自引力大于固体分子的内聚力；3、有一个运动的过程，形成球体需要有一个很长的时间过程。第3页，课件共109页，创作于2023年2月二、地球是一个不规则的球体地球表面形状的不规则性，主要是由于地球内部物质分布不均造成的。我们可以把地球形状假设为：地球体（大地体）；正球体；旋转椭球体；三轴椭球体；平均地球椭球体。第4页，课件共109页，创作于2023年2月第二节地球体（大地体）可以把地球总的形状看成被海水包围的球体，因而设想有一个平均海水面（即不考虑潮汐和波浪的全球平均海平面）向陆地延伸，最后包围起来的球体。这个设想的平均海平面叫大地水准面。第5页，课件共109页，创作于2023年2月大地水准面大地水准面是设想一个与静止的平均海平面重合并延伸到大陆内部的包围整个地球的封闭的重力位水准面。第6页，课件共109页，创作于2023年2月大地水准面(1)大地水准面是一个“水准面”。就是处处与重力相垂直的面；(2)大地水准面是与平均海水面相合的那个水准面；(3)大地水准面是一个完整的环球曲面。

第7页，课件共109页，创作于2023年2月水准面和几种水准面（图中实线箭头表示水流动方向）第8页，课件共109页，创作于2023年2月大地水准面与固态地表、椭球面的关系示意图（途中平滑实线表示大地水准面，与此面垂直的箭头表示重力方向，点虚线表示地球椭球体表面）第9页，课件共109页，创作于2023年2月平均海平面

不考虑潮汐和波浪的影响，由世界各国所设的验潮站综合求出的静止海水平面。我国最主要的验潮站是青岛验潮站。第10页，课件共109页，创作于2023年2月大地水准面与地球自然表面第11页，课件共109页，创作于2023年2月大地水准面对研究地球形状的意义

第一，大地水准面是地球表面实际形状一种很好的近似。第二，大地水准面远比自然表面平滑、单纯，易于考察。第三．大地水准面是大地测量基准之一，是地面高程的起算面第12页，课件共109页，创作于2023年2月地球体（大地体）地球体（大地体）：由大地水准面所包围的光滑形体，叫地球体（大地体）。通常用以代表地球的物理形状和几何形状。于是，问题就转化为如何求这个“大地水准面”，即用什么数学模型来表达它的问题。第13页，课件共109页，创作于2023年2月第三节正球体正球体是地球形状的一级近似。假设地球是一个正球体，一般采用地球的平均半径6371km作为正球体的半径。第14页，课件共109页，创作于2023年2月地球正球体的第一次测定：古希腊学者埃拉托色尼公元前3世纪（2000多年前），第一次大概的测定了地球的大小；我国是世界上第一个最早实测子午线弧长的国家；比较早而且比较精确的地球半径成果，应推1619-1670年法国用三角测量法测出的6372km，它已接近现代常用值。第15页，课件共109页，创作于2023年2月第四节地球椭球一、地球椭球（旋转椭球体）地球形状的第二级近似。在天文大地测量过程中，以及在地球科学研究时，为了把观测结果归算到一个统一的基准面上，不考虑地表的起伏，选定一个非常接近大地水准面的旋转椭球，来代表地球大小和形状。用旋转椭球面来代表地球的数学表面。第16页，课件共109页，创作于2023年2月采用旋转椭球面作为地球表面的参考面的原因有二：一是因为大地水准面是一个微有起伏的不太规则的复杂曲面，既难以表述又不能在其上进行测量学计算；二是旋转椭球面是一个很简单的数学表面，只要旋转长、短半径选择得当，它既能很近似地代替大地水准面，又能很方便的在其上进行运算。第17页，课件共109页，创作于2023年2月旋转椭球一个椭圆绕其本身的短轴旋转一周而形成的球体，即椭球的纵截面（经圈）是一个椭圆，横截面（赤道）是一个正圆，称为旋转椭球。第18页，课件共109页，创作于2023年2月旋转椭球面的直角坐标系为：式中：a——赤道半径，长半径b——极道半径，短半径α——扁率，

a、b、α统称为地球元素。第19页，课件共109页，创作于2023年2月地球椭球的表示法：通常用长半径a和和扁率α表示地球椭球。地球元素值的测定方法

：地球元素值过去是用弧度测量和重力测量的方法测定的。从20世纪60年代以后，世界上各大国多应用大地测量卫星的观测资料与弧度测量、重力测量相结合，求出更为精确的地球元素值。第20页，课件共109页，创作于2023年2月历史上，世界各国都曾反复测定过地球元素我国是世界上最早实测子午线长的国家；法国的徳兰勃椭球（1800年）；美国的海福特椭球（1910年）；苏联的克拉索夫斯基椭球1978年，我国第一次推算出的地球椭球为a=6378143m；α=1:298.255第21页，课件共109页，创作于2023年2月二、参考椭球（参考椭圆体）参考椭球

一个国家为处理其大地测量成果，而采用一定大小和形状的“地球椭球”，并确定它和大地测量原点的关系以后，即“地球椭球经过定位以后”，这个地球椭球称为参考椭球，其表面称为“参考椭球面”。参考椭球就是固定在特定位置上的地球椭球，其表面作为测量计算的辅助表面。第22页，课件共109页，创作于2023年2月一个正确的参考椭球体必须具备两个条件：必要条件：选择的地球元素a和α能较精确地代表地球的大小。充分条件：用适当的定位方法，确定所选择的地球椭球与地球实体（大地体）的相对关系和绝对关系。第23页，课件共109页，创作于2023年2月年代国家推算者长半轴a短半轴b扁率1800法国德兰勃637565363565671:3341841德国贝塞尔637739763560791:299.21880英国克拉克637824963565151:293.51909美国海福特637838363569121:297.01940前苏联克拉索夫斯基637824563568631:298.31975

国际大地测量与地球物理联合会637814063567551:298.2571978中国

637814363567581:298.2551980年美国WGS-84地心椭球637813763567521:298.257世界主要参考椭球体元素第24页，课件共109页，创作于2023年2月1980年与大地水准面在全球范围内最贴合的参考椭球体的有关参数如下：半长轴a＝6378137米半短轴b＝6356752米扁率f＝a-b/a

＝1／298.257222101

≈1／298.3第25页，课件共109页，创作于2023年2月第五节三轴椭球通过人造地球卫星和其他方法精确测量地球，在更高精度的科研时，设地球是一个三轴椭球体，即经圈、纬圈都是椭圆。三轴椭球可视为地球形状的第三级近似。若设地球是一个均质三轴椭球，椭球面方程为式中a、b、c为三轴对称面的长半轴，且a>b>c。第26页，课件共109页，创作于2023年2月第六节平均地球椭球一、总地球椭球

总地球椭球简称“总椭球”，它由卫星测量提供数据，采取全球定位的方法定位。理论上，总椭球的中心应于地球质心重合，赤道应与地球赤道一致，体积应与地球体（大地体）体积相等。总椭球面是最接近于地球形状大小的椭球，它的表面与大地水准面的高差的平方和为最小，即与大地水准面有最理想的接触。第27页，课件共109页，创作于2023年2月二、平均地球椭球平均地球椭球是一个理想的、最能代表地球形状和大小的地球椭球，它是利用卫星测量资料结合地面测量资料一并推算求得的，所得的成果表明，长、短轴的误差仅为米级。理论上，平均地球椭球的含义是：如果总地球椭球的质量旋转角速度和重力位等于地球的总质量，旋转角速度和重力位，则总地球椭球就称为“平均地球椭球”。第28页，课件共109页，创作于2023年2月三、梨形地球所谓“梨形地球”是指大地水准面（地球体）的平均子午圈形状，与参考椭球或平均地球椭球子午圈形状对比后的形象，而且是经夸大以后的形容说法。实际上，无论是参考椭球还是平均地球椭球，还是大地水准面，实际形状都是扁球体，是“桔子形”而不是“梨形”。“梨形地球”的说法是不可取的。第29页，课件共109页，创作于2023年2月大地水准面对于参考椭球体的偏离在北半球，中低纬度地带(约45°N以南)的大地水准面相对椭球面平均是凹陷的，但在中高纬度地带凸出；在南半球，中低纬度(约60°S以北)凸出，而高纬地区的大地水准面，平均说来对椭球面凹陷；北极的大地水准面高出参考扁球约10米，而南极的大地水准面低于参考扁球体约30米。二者有40米之差，比较起来，北半球略显凸起，南半球较为扁。参考椭球体第30页，课件共109页，创作于2023年2月关于“梨形地球”似梨北半球高纬和南半球低纬，水准面高出扁球体；北半球低纬和南半球高纬，水准面低于扁球体。非梨忽略了赤道半径与极半径的21千米的巨大差异；过分夸大了南北极半径之间40米的微小差异；笼统地说地球呈梨形是不确切的。第31页，课件共109页，创作于2023年2月据此，我们说：地球的第四级近似是“平均地球椭球”；而地球的实际形状则是一个“不规则的三轴椭球”；它的表现形象是“梨形地球”。但是，“不规则三轴椭球”（或者说是“梨形地球”）适用于地球形状学和空间学科以及各国国防需要上，不适用于测量学和地图学上。为便于计算和应用，大地测量学和制图学只能采用以旋转椭球为基础的参考椭球。第32页，课件共109页，创作于2023年2月地球形状的几级近似第四级近似，就是平均地球椭球；第三级近似，就是三轴椭球；第二级近似，就是地球椭球体及其表面；第一级近似，就是正球体或正球面。第33页，课件共109页，创作于2023年2月地内物质分布和地球形状地球内部球层物质分布非常复杂，使得地球椭球体变成不规则的球体；从几何上说，地球的形状是不规则的。但是从物理意义上说，地球的形状又是规则的。地球上的平均海水面，不论几何上怎样复杂，总是同一个等位面。第34页，课件共109页，创作于2023年2月第七节地球自转与地球形状一、直接造成地球椭球体的是自转的惯性离心力惯性离心力的水平分量指向赤道；垂直分量在很小程度抵消一部分重力。正是在指向赤道的水平分力作用下，物质有向赤道集聚的趋势，地球变成了椭球体。第35页，课件共109页，创作于2023年2月二、地球上所受重力由两极向赤道递减小根据惯性离心力的公式F=mω2r，赤道上r最大，惯性离心力最大，这使得赤道上的重力比在两极减小1/289。根据万有引力公式：

赤道与地心距离最远，万有引力最小，两极万有引力最大。二者叠加起来使赤道与两极的重力差值为1/190。第36页，课件共109页，创作于2023年2月三、地理纬度和地心纬度地理纬度：地面法线同赤道面的交角，强调从赤道沿本地经线到所在地的一段弧的度数；地心纬度：地球半径同赤道面的交角，强调这段弧对地心所张的角；因经线曲率自赤道向两极递减，所以，地理纬度>地心纬度。在椭球体上，球半径只通过球心，不垂直于球面；法线只垂直于球面，不通过球心。因此，纬度分为地理纬度（φ）和地心纬度（φ’）,且φ>φ’第37页，课件共109页，创作于2023年2月三、地理纬度和地心纬度因南北纬45度的经线曲率是平均值，是两种纬度间差值持续增加的终点和持续减小的起点，所以，南北纬45度，二种纬度的差值最大（1132）。地理纬度与地心纬度的差值，以纬度45°为最大第38页，课件共109页，创作于2023年2月第八节

地球形状和大小的

实际应用问题

圆球体

多用于适用天文测量学、普通天文学、地理学以及一般的地学描述上。参考椭球

以旋转椭球为基础的参考椭球，多用于大地测量学、制图学、地图学以及有关的地球科学上。三轴椭球和不规则三轴椭球（梨形地球）多用于空间科学、航天飞行的各项科技工作，以及对地球形状要求非常严格的地球科学科研项目上。平均地球椭球

多用于物理学以及地球形状的科研项目上，也多用于空间科学、航天飞行以及各国的国防上。第39页，课件共109页，创作于2023年2月第九节地理坐标一、地球上的点、圈、线⑴地心：地球的几何中心，叫地心。⑵质心：地球的质量中心，是全球的物质质量分布的平均中心。⑶地轴：地球自转的轴线，叫地轴。⑷北极和南极：地球自转轴与地球表面的交点，称为地极，在北面的叫北极点；在南面的叫南极点。第40页，课件共109页，创作于2023年2月⑸子午圈（经圈）：通过地轴的平面，叫子午面，子午面与地球表面的交线，叫子午圈，又叫经圈。子午圈的特性：1、子午圈是一个大圆，一定通过南北极点。所以，凡通过地球两极的大圆，都是子午圈；2、地球上有无数个子午圈，它们相交于南、北两极；3、子午圈上的切线方向，代表地球上的南、北方向；4、子午圈必定正交于赤道和纬圈。第41页，课件共109页，创作于2023年2月⑹子午线（经线）：每一个子午圈都被南北极等分为两个180°的半圆，称为子午线，也叫经线。⑺本初子午线：通过英国伦敦格林尼治（Greenwich）天文台原址子午仪中心的子午线，称为本初子午线，即0°经线。第42页，课件共109页，创作于2023年2月⑻赤道：过地心且垂直于地轴的平面，叫赤道面，赤道面与地球表面的交线叫赤道。赤道的特性：①赤道是一个大圆。分地球为南、北两个半球，即南半球和北半球。②赤道是地球上的0°纬圈，在其上各点的纬度为0。③赤道全部正交于子午圈。第43页，课件共109页，创作于2023年2月纬圈的特性：①纬圈除赤道外，都是小圆。②纬圈有无限多个。③所有的纬圈都互相平行，且正交于子午圈。④纬圈的切线方向代表地球上点在地面上的东西方向。⑼纬圈：垂直于地轴的平面与地球表面的交线，称为纬圈或纬线。

第44页，课件共109页，创作于2023年2月二、地理坐标系用经度、纬度表示地球上任意一点位置的球面坐标，叫地理坐标。1、地理坐标系要素：主圈（横圈）：赤道。横坐标叫地理经度。辅圈（纵圈）：本初子午线。纵坐标叫地理纬度。原点：本初子午线和赤道的交点。第45页，课件共109页，创作于2023年2月2、地理经度的定义经度：本地子午面的东西方向和角距离经度是两面角，本初子午面为起始面；本地子午面为终面；经度通常在赤道上度量，东西经各分180度。第46页，课件共109页，创作于2023年2月3、地理纬度的定义纬度：一地相对于赤道平面的南北方向和角度纬度是一种线面角，即本地法线与赤道平面的交角；纬度在本地经线上度量，南北纬各分90度。第47页，课件共109页，创作于2023年2月地理坐标是表示地面上的位置的一种科学方法。书写按惯例先纬度，后经度；数字在先，符号在后。例：北京40ºN，116ºE。第48页，课件共109页，创作于2023年2月

练习1.地理坐标的基圈是____，始圈是____。2.国际上规定，把通过英国伦敦格林尼治天文台原址的经线，定为___度经线，又叫____线。3.东西半球的划分，习惯上以西经___度和东经__度的经线为界。4.从地球的北极上空观察地球，逆时针方向叫做向___，从地球的南极上空观察地球，逆时针方向叫做____。5.在地球上某地建造一座房屋，四壁门窗皆向南开，该地应为___在地球上某地，一抬脚便向北走，该地应为____。6.美国阿拉斯加的安科雷季(61ºN，159ºW)位于新西兰首都惠灵顿（41ºS，175ºE）的①西北方；②东北方；③东北偏北方；④西北偏北方；AnIntroductiontoTheEarth第49页，课件共109页，创作于2023年2月7.甲地（0º，90ºE）位于乙地（0º，90ºW）的①东方；②西方；③可东可西；8.如果以通过北京（116º19′E）的经线为本初子午线，那么现在的0º经线将是____。9.经线就是：①子午线；②子午圈；③经圈。10.亚洲大陆上最北点为切柳斯金角(77º43′N)，最南点为皮艾角(1º17′N)，最东点为迭日涅夫角(169º40′W)，最西点为巴巴角(26º3′E)，请问亚欧大陆东西的经度差，南北的纬度差各是多少?AnIntroductiontoTheEarth第50页，课件共109页，创作于2023年2月11.图中注明0º经线和0º纬线，已知图中的经纬度间隔均为10º，试填空⑴A点的经度___，纬度____，位于习惯上的____半球、____半球。⑵B点的经度____，纬度____，位A点的_____方。⑶在图中标出C点（20ºN，10ºW）和D点（10ºS，15ºE）的位置，D点位于C点的___方。AnIntroductiontoTheEarth第51页，课件共109页，创作于2023年2月第十节地球的圈层结构地球是一个由不同状态与不同物质的同心圈层所组成的球体。这些圈层可以分为外部圈层与内部圈层。外部圈层包括：岩石圈、水圈、大气圈以及地球的特殊圈层——生物圈；内部圈层包括：地壳、地幔与地核。第52页，课件共109页，创作于2023年2月岩石圈水圈大气圈生物圈地球圈层一、地球的外部圈层第53页，课件共109页，创作于2023年2月二、地球的内部圈层1、

地震波与地球内部结构

体波地震波面波纵波横波

地球内部结构

地壳地幔地核地球的内部结构第54页，课件共109页，创作于2023年2月层次不连续面厚度下限深度纵波(P)波速（km/s）横波(S)波速（km/s）物质组成地壳大陆35km;海洋5-8km157.64.2上部：沉积岩层中部：硅铝层下部：硅镁层莫霍面33增加增加地幔286328788.013.324.47.11上地幔（软流层）由橄榄岩质的超基性岩组成；下地幔含有更多的铁古登堡面减小消失外核228351618.1液态，铁镍等致密物质利曼面增加出现内核121063719.6固态，铁镍等致密物质地球内部结构第55页，课件共109页，创作于2023年2月地球内部圈层构造第56页，课件共109页，创作于2023年2月一、地球表面的海陆分布海洋面积明显地大于陆地，海洋占70.8％；陆地仅占29.2％；

海洋包围、分割陆地；海陆分布不均匀，陆地多数分布于北半球和东半球；海域更多地集中在南半球和西半球。第十一节地球表面形态和基本特征第57页，课件共109页，创作于2023年2月地球表面的海陆分布第58页，课件共109页，创作于2023年2月半球海洋面积%陆地面积%北半球60.739.3南半球80.919.1东半球62.038.0西半球80.020.0地球表面的海陆分布第59页，课件共109页，创作于2023年2月南北半球的海陆对比东西半球的海陆对比地球上的陆地多数分布于北半球和东半球；海域更多地集中在南半球和西半球。第60页，课件共109页，创作于2023年2月水陆半球的海陆对比海陆面积之比值，在以经度180°，南纬38°的点为中心的半个地球上达到最大，为8.1，这个半球称为水半球。而在水半球背面的陆半球中，最大程度地集中着全球的陆地。尽管如此．陆半球中海陆比值仍为1.1，陆地面积仍未超过海洋。第61页，课件共109页，创作于2023年2月二、海陆高差和固体地表的起伏陆地平均海拔高度约875米，大体上，面积愈大的大陆，平均高度愈高。海洋底部平均深度为3795米。第62页，课件共109页，创作于2023年2月海陆起伏曲线为了形象地表示地球上各种高度和深度的对比关系，可以根据陆地等高线和海洋等深线图，计算各高度陆地和各深度海洋所占的面积或占全球陆地总面积的百分比。第63页，课件共109页，创作于2023年2月三、

陆地1、大陆亚洲；欧洲；非洲；北美洲；南美洲；大洋洲；南极洲。第64页，课件共109页，创作于2023年2月各大洲的面积及平均高度大陆面积(104km2)占全球陆地面积(%)占全球面积(%)平均高度(m)亚洲448029.88.7950非洲306020.56650北美洲220014.84.3700南美洲1790123.5600南极13979.32.92000欧洲104072.1300澳大利亚7805.21.5400平均或合计14900100.0100.0875第65页，课件共109页，创作于2023年2月第66页，课件共109页，创作于2023年2月2、岛屿大陆岛：位于大陆附近，在地质构造上与相邻大陆有密切联系。海洋岛：面积比大陆岛小，与大陆在地质构造上没有直接联系。分为火山岛与珊瑚岛。

第67页，课件共109页，创作于2023年2月3、地球表面大陆分布特点全球七分水，三分陆，陆地分布北多南少；陆地形状北宽南窄，如倒三角形，南极洲例外；南极洲外，所有的大陆都是成对分布的，如南美和北美，欧洲和非洲，亚欧和大洋洲；较大的岛屿群多分布于大陆东岸，而且有系列岛弧分布；非洲的西海岸与南美洲的东海岸十分相似，巴西东部可以嵌进非洲西岸的几内亚湾；大陆东西边缘多有隆起的高山，中部有低陷的平原。第68页，课件共109页，创作于2023年2月第69页，课件共109页，创作于2023年2月第70页，课件共109页，创作于2023年2月非洲的西海岸与南美洲的东海岸十分相似，巴西东部可以嵌进非洲西岸的几内亚湾。第71页，课件共109页，创作于2023年2月1、海的分类

地中海：地中海介于各大洲之间，面积广大。最典型的就是介于亚欧非之间的地中海；

内海：深入陆地内部，面积较小。如我国的渤海、北欧的波罗的海和南欧的黑海等；

边缘海：海洋的边缘部分，只有一些岛屿与大洋相隔。四、海洋第72页，课件共109页，创作于2023年2月2.4.2海的分类太平洋；大西洋；印度洋；北冰洋。第73页，课件共109页，创作于2023年2月各大洋面积与平均深度名称面积（106km2）占全球海洋面积（%）平均深度（m）太平洋181.350.14028大西洋94.326.03926印度洋74.120.53897北冰洋12.33.41200平均或合计362.01003729第74页，课件共109页，创作于2023年2月第75页，课件共109页，创作于2023年2月第76页，课件共109页，创作于2023年2月第77页，课件共109页，创作于2023年2月3、

大洋海底地形特征大洋边缘，海陆之间的过渡地带，称为大陆架。大陆架向深海延伸的一方，为大陆坡。大陆架和大陆坡之外是海盆，深度很大而坡度很小，是大洋的主体部分。海盆的隆起叫海岭，深陷的部分叫海沟。海岭是耸立在深海盆地和大陆坡上的海底山脉。世界各大洋的洋底，都贯穿着一条高大的海岭，称为洋中脊。第78页，课件共109页，创作于2023年2月大洋中脊第79页，课件共109页，创作于2023年2月大洋中脊第80页，课件共109页，创作于2023年2月第十二节地球内部的物理性质1.地磁和地磁要素地球磁场磁北极磁极磁轴磁南极磁赤道

一、地球的磁性第81页，课件共109页，创作于2023年2月地磁三要素

磁倾角：地球磁场强度的方向对于水平面的俯角；磁偏角：任一处的磁北方向和真北方向之间的夹角。即地理子午线与地磁子午线之间的偏角。地磁场强度：用磁感应强度(B)或磁场强度(H)表示。地磁场的平均强度为50μT（磁感应强度），赤道附近较弱约30-40μT，两极较强，约60μT。第82页，课件共109页，创作于2023年2月2.地磁要素的分布(1)地球总磁场分为偶极磁场和非偶极磁场。偶极磁场是地球的基本磁场，它是全球性的对称磁场，在地球总磁场中约占80％；非偶极磁场是地球的变化磁场，约占地球总磁场的20％。第83页，课件共109页，创作于2023年2月2.地磁要素的分布（2）

总磁场磁极——总磁场的两级；磁轴——总磁场两级（磁北极、磁南极）的连线；磁赤道——总磁场的赤道；偶极磁场

地磁极——偶极磁场的两级；

地磁轴——地磁南北两极的连线；

地磁赤道——偶极磁场的赤道；地磁轴通过地心，但不同地轴重合，二者之间成11.5°的交角地磁南北极分别位于南北纬78.5°，其经度分别为110.9°E和69.1°W；地磁赤道与地理赤道相交于20.9°E和159.1°W。第84页，课件共109页，创作于2023年2月磁极、地磁极、地理极和磁赤道、地磁赤道、地理赤道的区别总磁场磁极——总磁场的两级；磁轴——总磁场两级（磁北极、磁南极）的连线；磁赤道——总磁场的赤道；偶极磁场

地磁极——偶极磁场的两级；

地磁轴——地磁南北两极的连线；

地磁赤道——偶极磁场的赤道；第85页，课件共109页，创作于2023年2月2.地磁要素的分布（3）偶极磁场地磁要素的分布地磁南北两极互为对峙点；地磁赤道是距地磁南北两极各为90º

的大圆；地磁强度和地磁倾角，都随地磁纬度的增高而增大。第86页，课件共109页，创作于2023年2月地理级与地磁极磁南极S’位于磁棒的北极，在它附近磁力线流出并汇集到磁北极N’，地面磁力线总体看起来是自南向北的，地球上大部分地方的磁针北端才会指向北方，所以磁南极、磁北极完全是依据他们的地理位置，而不是其磁性来称呼的，位于北极附近的“磁北极”实际上是地磁南极，而位于南极附近的“磁南极”实际上是地磁北极。第87页，课件共109页，创作于2023年2月2.地磁要素的分布（4）

地磁两极（磁南极、磁北极）所在的地理子午线上，地磁偏角为0°或180°，该子午线称为无偏线。无偏线分全球为东偏和西偏两半球。在东偏半球，地磁北极位于地理北极的偏东方向，地磁偏角都是东偏角；在西偏半球，地磁北极位于地理北极之西，地磁偏角都是西偏角。第88页，课件共109页，创作于2023年2月磁偏角的西偏半球（左）和东偏半球（右）第89页，课件共109页，创作于2023年2月2.地磁要素的分布（5）地磁要素的分布，大体上符合以下规律：

磁北极和磁南极并不互为对蹠点。磁赤道不是大圆，也不与两个磁极等距，而是一条环绕全球的封闭曲线：一部分在北半球，另一部分在南半球，离地理赤道都不远。磁场强度与磁倾角大体上自磁赤道向磁极增加，自30-40μT增至60-70μT。无偏线并不与子午线重合。它只分全球为东偏和西偏二大部分，而不是两个半球。由于地球不是均匀的磁化球体，个别地区的地磁要素的量值，可以大大地不同于它周围地区的正常数值，这叫地磁异常。第90页，课件共109页，创作于2023年2月3.地磁要素的变化短期变化，来源于电离层及太阳活动的影响，其中最剧烈的变化称为磁暴，平均每年10次左右．与太阳耀斑有关；长期变化，来源于地球内部的物质运动。第91页，课件共109页，创作于2023年2月基本地磁场的长期变化第一，在最近400年间，地磁场强度以每年0.05％的速率减小，如果照此速度继续衰减下去，那么，基本磁场将会在2千年后消失，两千余年来．地磁场强度减小了1.5倍。但两千多年以前则可能是增加的。第二，地磁场的向西漂移，0°磁偏线与赤道的交点，近400年来已西移95°。另外，磁极也在移动，如地磁北极的纬度逐年递增0°.004；其经度每年向西增加0°.007。第三，在更大尺度的时期内，地磁场有过很大规模的变动。特别是南北磁极或磁力线指向倒转。例如最近500万年以来，地磁场已反转了10余次之多。第92页，课件共109页，创作于2023年2月4.地球磁层和辐射带(1)地球磁层：地球的偶极磁场在高空中受到太阳风的影响，地磁场的磁力线都向后弯曲，地磁场朝太阳方向的最前沿形成一个包层，并向着背太阳方向延伸。这个被太阳风包围的、彗星状的地磁场区域叫做地球磁层。

地球磁层由磁层体、磁层顶、磁鞘和磁尾等部分组成。在磁层内还包含有内、外两个地球辐射带，叫范·艾伦带。第93页，课件共109页，创作于2023年2月

在太阳的日冕层的高温下，氢、氦等原子被电离成高速运动的带电的粒子，部分带电粒子挣脱太阳的引力束缚，射向太阳的外围，形成太阳风。

太阳风第94页，课件共109页，创作于2023年2月地球磁层由磁层体、磁层顶、磁鞘和磁尾等部分组成。在磁层内还包含有内、外两个地球辐射带，叫范·艾伦带。中性片第95页，课件共109页，创作于2023年2月(2)地球辐射带：范艾伦带位于地球磁层内，是地球磁层俘获的带电粒子带。分为内、外辐射带第96页，课件共109页，创作于2023年2月第