以往地球磁场倒转模型
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发布时间：2022-05-16 19:17
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时间：2024-03-06 07:19
为了解释地球磁场倒转的机制，许多人分别提出了自己的见解，归纳起来具有代表性的有如下几类:
1. 双圆盘发电机耦合模型
这是一种建立在单圆盘发电机模型基础之上的系统。由于单圆盘发电机不能引起磁场倒转，为了实现磁场的倒转，有人想到利用两个相互耦合的发电机，或者在单圆盘发电机的电刷和线圈之间加上一个阻抗以及在线圈两端跨接一个分流器构成双圆盘发电机耦合系统 ( 参见图 2 －8) ，认为旋加在这种系统上的恒定转矩能产生包括极性倒转在内的变化很大的磁场。
显然，发电机模型没有充分考虑地球自转因素或者说没有想到地球自转对地球磁场起源的重要贡献，因磁轴没有与自转轴重合而机械地把磁场起源的成因与地球自转割裂开来，形成了盲人摸象的认识。
2. “理论” 模型
有人根据地磁场倒转的极性过渡期间所表现出的特征，设想出一种理论模型，这种理论模型由两部分构成，一部分主要考虑偶极子磁场在极性过渡期间依然保持磁场方向不变，但强度却在减小，形成了过渡期间以非偶极子磁场为主的地磁场特征; 另一部分主要考虑非偶极子磁场保持为总磁场中很小的部分，但偶极子磁场却具有两个或 3 个分量，在极性过渡期间，这些分量的强度、方向都发生了改变。
显然，这也是因为早期地球磁场起源认识不清造成的。站在地球上的一点看不到地球的公转和自转运动是形成地球磁场的真正原因，任何臆想到的东西都可以成为磁场起源的“理论”。
3. 概率模型
A. 考克斯 ( A. Cox) 是一位多产的地球磁场研究学者，1968 年，他提出了一个有关地球磁场倒转的概率模型，其主要思想是这样的: 假定极性变化的发生是由于稳定振荡和随机过程之间相互作用的结果，稳定振子是偶极子磁场成分，随机变化是非偶极子磁场成分，地球磁场是由偶极子磁场与非偶极子磁场叠加的结果，随机变化起着极性反转的触发机制作用，当磁场的非偶极子成分增加到一定值时，触发机制就引起磁场的倒转。
后来者研究认为，如果 A. 考克斯的概率模型是正确的，则磁场是可以倒转的，但是模型所能维持的时间是非常短的。由于典型的稳定振荡具有 20000 年左右的时间常数，而非偶极子磁场的特征时间只在 1000 年之内，大部分集中在 200 ～400 年的范围内，要将分布时间差别很大的两个部分相互耦合在一起，是非常困难的。
4. 帕克模型
1969 年，E. N. 帕克 ( Parker，难道他 1969 年就认为地球外核属于气态物质?) 提出，地核中存在着可以同气象学中气旋比拟的图像，地核气旋对流单元中的流体，由于科里奥利力的作用而上升和下降时便会经受扭绞运动，这种扭绞运动可能引起地球磁场的突然倒转。E. N. 帕克认为，地核中单个气旋的寿命大约等于 1000 年，假如在 1000 年左右的时间内，在纬度小于 25°的低纬带内没有形成第二个气旋，那么，地球磁场就要发生倒转。
帕克模型得到了后来较多人的认可和追踪与发展研究。它的积极意义是通过古地磁资料认识到了地球的外核可能存在着类似大气圈一样的物质及其运动，为我们认识地球外核的低纬度带物质的运动提供了参考资料。
帕克模型是针对古地磁异常中的低纬地带非偶极子成分采用地质学中的类比法提出的一种解释模型，他无法克服所谓的气旋在发生、发展、消亡、运移轨迹、时间长短等作用机理上存在的系列困难，臆想成分居多。
