變速海水運動感應(yīng)電磁場數(shù)值模擬及特征分析
摘要：海水是一種高電導(dǎo)率的流體,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,運動的海水切割地磁場會在海水中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而產(chǎn)生感應(yīng)電磁場。本文從麥克斯韋方程出發(fā),推導(dǎo)出一維速度場海水運動感應(yīng)電磁場偏微分方程,利用電磁場水平分量在海表面和海底面上的連續(xù)性條件,得到海水運動感應(yīng)電磁場表達(dá)式,并編寫了Fortran計算程序。計算了常速度海水運動感應(yīng)電磁場,并與格林函數(shù)法計算結(jié)果進(jìn)行了對比,兩種方法的計算結(jié)果一致。計算了變速度(即海水運動速度隨深度變化)海水運動感應(yīng)電磁場,并討論了海水運動周期和海底介質(zhì)電導(dǎo)率對海水運動感應(yīng)電磁場的影響。計算結(jié)果表明:海水運動周期和海底介質(zhì)電導(dǎo)率對常速度海水運動和變速度海水運動感應(yīng)電磁場都有影響,但影響程度不同。在本文所述模型和參數(shù)條件下,海水運動感應(yīng)電場和感應(yīng)磁場振幅分別可達(dá)6μV/m和10nT,這與海洋大地電磁響應(yīng)的量級相當(dāng)。因而在處理海洋大地電磁數(shù)據(jù)時,海水運動感應(yīng)電磁響應(yīng)是不可忽略的噪音干擾,需要采用必要的壓制手段。
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海洋與湖沼雜志
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