黑龙江省农垦八五三农场清河中学 赵其勇
直至到现在为止，关于地磁场研究仍然处于假说和推断状态，并且存在着一个极为异乎寻常的特点，即：能够发现其存在的并可以引起磁现象的地球事物，在理论上都不足以支撑地磁场的发生；而能够满足理论分析的合理的成因机制，在地球自身却找不到真实存在的事实依据。可本人认为地磁场就是电流产生的磁场；电流是由于地球的自转、公转及离心现象的共同作用产生；磁偏角是由于地球的公转轨道面与赤道面存在夹角（或者说地球公转轨道面与地轴不垂直）造成的。
一、现选取其中有代表性的几种假说和模型分述如下：
1、铁磁体假说
由于地核基本上是由铁磁体（铁和镍）所组成的，地核的这种特有成分及其球状对称的形态是铁磁体假说的基本依据。按照这一假说，地核因其组成而自然成为一个磁化体，由此也就决定了地球具有偶极子特征的磁场。但这一假说面临着一个无法解释的困难，即地核内的平均温度远远超过了任一种铁磁性物体的居里点，达到6000℃以上。所有的铁磁性体在这一温度下都必将转变成顺磁性体而丧失其磁性。因此由地核的金属成分而自然形成地磁场的可能性不大。
2、热电假说
这一假说首先考虑到地磁要素具有快速变化的特点（比如向西漂移的周期不超过2000年），肯定了地磁场与地壳和地幔过程无关的推断。这是因为，地壳和地幔主要呈固态的特征，决定了其中的各种过程具有漫长的地质时间尺度，不可能出现几十或几百年尺度的明显变化。但地球外核为液态，它所具有的流动特征使之能够快速反应外部的激励和变化，从而能够和地磁场的短尺度变化相吻合。从这一点出发，热电假说提出地磁场具有电性。但要形成今天的地磁场，需要约109安培的电流强度（可以把地球上的生物——包括人类——全部杀死）。而要在地核中形成电流，必须借助于热电效应，即：由于外核物质的热对流而在边界处产生电流，并进而产生磁场。热电假说虽然克服了居里点造成的困难，却产生了新的问题，即这种机制难以形成具有偶极特征的磁场，并且至今也未能获得确切的证据，以证明这种机制能产生足够强大的电流并形成地磁场。
3、压电效应假说
这一假说认为在地球内部物质在超高压力下使物质中的电荷分离，自由电子在这一电场中运动而产生电流和感应磁场。但即使在理论上作了最大限度的假设后，计算出的这种磁场也仅有可能达到真实地磁场强度的千分之一以下。
二、就个人观点论述如下
地磁场就是电流产生的磁场；电流是由于地球的自转、公转及离心现象产生；磁偏角是由于地球公转轨道面与地轴不垂直造成的。
1、“电流的周围存在着磁场”,这一点早已被世人所公认。
2、物质都是由大量的原子构成的，原子都是由带正电的原子核和带负电的电子组成，所有电子都在永不停息的绕着原子核运动；在物质处于静止状态或匀速直线运动状态时，这些大量、高速运动的电子（一下称为“电子云”）中心和原子核的中心总体是“重合”的（图1），对外不显电性。等量的正、负电荷以相同的速度定向移动并不会形成电流。
3、当大量的原子跟随地球自转时，离心现象使得电子云中心与原子核不再重合（图2），带负电的电子云偏向地球的外侧；带正电的原子核在内侧；它们都随着地球高速自转。现在是带负电的电子云在外侧，原子核在内测，带负电的电子云的运动速度总是大于带正电的原子核的运动速度；这样就形成了负电荷跟随地球一起自转的电流。规定正电荷的运动方向为电流的方向。所以：由于地球的自转，就在地球的表面形成了跟地球自转方向相反的电流。这个电流强度微弱，面积广大。由螺线管定则判断出：这个由地球自转产生的电流磁场的N自极就在地理的S理极（图3）。
4、地球在自转的同时还在公转，若公转轨道面与赤道面重合，基于以上观点会使上面的公转外侧的地磁场加强许多，内测的地磁场减弱一点，但总体会使磁场强度加强磁极方向不变。然而这两个平面出现了23.5°夹角；同样基于以上观点：由于公转电子云电流产生的地磁场N公、S公极要与地球公转轨道面垂直（图4），切外侧加速，外侧磁场加强；内侧减速，内侧的磁场弱于外侧磁场，中心偏向地心的外侧。
5、地球由于自转产生的电子云磁场与地球公转产生的电子云磁场存在23.5°的夹角；那么我们最终测得的地磁场就应是：B自与B公矢量合成的磁场，从而出现了“磁偏角”（图5）。
6、基于以上观点，地磁场因自转和公转产生。也会受到远处太阳及其他星球；近处如：洋流、大风等的影响。从而出现了时常变化的地磁现象。
论文作者:赵其勇
论文发表刊物:《中国科技教育（理论版）》2017年11月
论文发表时间:2018/5/31
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