地球磁场的变化可能比我们想象的要快，人类应该早做准备

我们都知道，强大的地球磁场为生命的出现和进化创造了必要条件，它为生命抵御着宇宙致命射线的威胁，火星成为一颗死星很重要原因就是火星地核的冷却倒转磁场的消失。

而我们的地球磁场也不是永恒的，每隔20多万年地球两极就会倒转。来自美国航天局（NASA）的消息称，地球磁场的变化正在加快，过去150年里地球磁场的强度已经减少了10%—15%，而且这个速度还在加快，或许2000年内地球磁场就会倒转，到时候将产生致命影响。

地球磁场产生于我们脚下的1,800英里（3,000公里）处的液态铁，它延伸到太空，用电磁毯包裹我们，该毯子屏蔽了大气和卫星免受太阳辐射和其他宇宙射线。

磁场的快速变化非常令人感兴趣，因为它们代表了液芯中铁水海洋的最极端行为。通过将观察到的变化与核心过程联系起来，我们可以了解有关地球上其他地区无法访问的重要信息。

从 历史 上看，地球磁场最快的变化与逆转有关，这种逆转与不规则的间隔每百万年发生几次。但是我们发现，与任何与实际冲销相关的数据相比，现场变化的速度和更新速度要快得多。
如今，卫星辅以导航记录和地面天文台的信息，有助于监测时空变化。这些信息表明，现代领域的变化相当艰巨，大约每年十分之一度。但是，尽管我们知道该领域已经存在了至少35亿年，但我们对其400年前的行为知之甚少。

为了追踪这片古老的田野，科学家分析了沉积物，熔岩流和人工制品所记录的磁性。这是因为这些材料包含微观的磁性颗粒，这些颗粒记录了它们冷却（熔岩）或添加到大陆（沉积物）时的磁场特征。在大约80万年前的最后一次极性反转时，来自意大利中部的泥沙记录表明，相对较快的油田变化达到每年1度。

然而，这样的测量极具挑战性，结果仍在争论中。例如，沉积物获取磁性的过程存在不确定性。
我们的研究采用基于场产生过程物理原理的计算机模型，采用了不同的方法。基于对沉积物，熔岩和人工产物的测量值的汇总，将其与最近发布的最近十万年来地球磁场全球变化的重构相结合。

这表明，地球磁场方向的变化达到每年高达10度的速率，这是目前报告的最快变化的10倍。

观测到的最快的地磁场方向变化发生在39,000年前。这种变化与中美洲西海岸附近的一个狭窄区域的局部弱磁场有关。该事件是在全球“ 拉尚漂移 ”之后发生的。这是41000年前地球磁场的“失败逆转”，其中磁极在返回之前短暂地远离了地理极。

最快的变化似乎与磁场的局部减弱有关。我们的模型表明，这是由于强磁场斑块在液芯表面上的运动引起的。这些斑块在低纬度地区更为普遍，这表明未来对方向快速变化的 探索 应集中在这些地区。
磁场的变化（例如反转）可能不会对生命构成威胁。人类确实设法度过了戏剧性的拉尚之旅。今天，威胁主要归结于我们对电子基础设施的依赖。磁场和入射太阳辐射之间的相互作用引起的太空天气事件，例如地磁风暴，可能会破坏卫星通信，GPS和电网。

太空天气事件往往在磁场弱的地区更为普遍-我们知道，当磁场快速变化时，可能会发生这种情况。不幸的是，计算机模拟表明在磁场强度开始减弱之后会出现方向变化，这意味着我们无法仅通过监视磁场方向来预测磁场强度的下降。将来使用更高级的模拟进行的工作可以为这个问题提供更多的启示。
磁场正在发生另一种快速变化吗？这很难回答。最快的变化也是最罕见的事件：例如，围绕Laschamp偏移确定的变化比过去100,000年中发生的任何其他变化快两倍以上。

这使科学家很难预测迅速的变化-它们是“ 黑天鹅事件 ”，令人惊讶并产生巨大影响。前进的一种可能途径是使用基于物理学的模型，将油田的行为作为预报的一部分。

关于地球磁场的“速度极限”，我们还有很多要学习的知识。极性反转期间尚未直接观察到快速变化，但是应该预料到这些变化，因为人们认为在这些时候磁场会变得整体较弱。

地磁探测器这两年从被应用于户外停车的，目前来说是最有效的室外停车场的监测手段了，准确度的话每一家都不一样，据我所知的话，艾
科达
到了98%，其他的话就不太清楚了，你可以找各家供应商问问。

中国地震局地球物理研究所

BKD-2A宽频带地震计

BKD–2A宽频带地震计是由中国地震局地球物理研究所第六研究室即地球物理与观测技术研究室成功研制，是新一代灵敏度高、动态范围大的反馈式力平衡宽频带地震计。在设计工艺、三分量一致性、小型化等方面具有独特的优势。在川藏地区人工爆破、青海昆仑山口地震应急等多次流动观测中体现出优良的性能，该设备获中国地震局科技进步三等奖，目前已推广应用150余套。

“十五”期间，研究室对该类仪器进行了升级，采用了多项最新研究成果，如探头采用的斜对称结构设计，外部解锁和自动调零技术，具有宽频带、高灵敏度和大动态范围等特点。同时为了适用野外流动观测，地震数据采集器采用了最新的低功耗、高性能的德国控创公司DIMMCPU板，增加了大容量存储，具有网络远程监控和现场组网功能。目前已经应用于广东省地震局、重庆市地震局以及其他单位。该设备在北京地震台网流动观测中对地震和爆破等事件记录清晰，具有良好的观测质量。

BKD–2A型宽频带地震计探头

BKD–2A型宽频带地震计数据采集器

BKD-2A型宽频带地震计三分量记录

地球物理仪器汇编及专论

主要性能(Specifcations)

地球物理仪器汇编及专论

系统主机

GM4磁通门磁力仪

地磁观测设备研制是仪器研发工作的重要组成部分，依托“九五”国家科技攻关项目研究成果，开发了第一代具有自主知识产权的GM3型磁通门磁力仪，改变了我国地磁观测设备依靠进口的历史。GM3型是中国地震局“九五”地磁观测主要设备之一，在全部30多个国家地磁基准台和一些地磁基本台都安装了该设备。结合地磁观测特点，在“十五”期间，又研制了低功耗、便携式、高精度、网络化、大存储容量及数据实时传输的GM4型磁通门磁力仪和流动型GM4磁通门磁力仪，其中GM4型磁通门磁力仪在中国地震局“十五”前兆观测设备投标中全部中标，共有30多套安装在国家地磁基准台和地磁基本台，还有部分设备应用于国防、大型工程如对三峡库区地磁背景场检测等项目中。最早投入观测的GM4磁通门磁力仪是河北红山地磁台，距今已经正常运行3年。另外在国家“十五”期间新建了重庆三峡库区地磁监测台阵，四川西昌地磁台阵，甘肃天祝地磁台阵，云南滇西北地磁台阵和新疆喀什地磁台阵，共架设流动型GM4磁通门磁力仪36套，最早投入正常观测的西昌台阵距今已经正常运行2年图1～3分别是D分量、H分量和Z分量记录，每幅图显示了崇明岛台(COM)的FGE磁力仪记录曲线，泰安台(TAA)GM3记录曲线，崇明岛台(COM),南京台(NAJ（)图中的高频噪声为距离台站10km左右的地铁运行时造成的影响），泰安台(TAA)的GM4磁通门磁力仪记录曲线。GM4记录波形完整，细节清晰，为基于信号高频分量的地磁数据分析工作提供数据支持。

地球物理仪器汇编及专论

地球物理仪器汇编及专论

主要性能(Specifcations)

地球物理仪器汇编及专论

地球物理仪器汇编及专论

图1 分量日变化曲线

图2 分量日变化曲线

图3 分量日变化形态曲线

流动磁通门磁力仪

地磁场是地球的基本物理场之一。一百多年以前，人们就已注意到地磁异常变化与地震的关系，迄今以磁报震已成为地震预报不可缺少的手段之一。流动台阵观测具有灵活、密集观测、实时性强等特点，已成为地震短临跟踪观测的发展趋势之一。利用流动地磁台阵进行地震短临跟踪已成为有效实现地震短临预报突破的主要途径。

2004年底开始，研究室开始了地磁台阵的探索性研究，对台阵的测点勘选、测点布设方法、设备架设、通讯与组网等一些关键技术进行了集中研究，分别在黑龙江省的富裕、大庆、泰来、肇源和望奎5个点，山东省的乳山、安丘和鄄城3个点布设了地磁台阵，每个测点安装1台流动磁通门磁力仪，组成地磁台阵观测，通过无线传输方式与中心节点进行数据交互。

在此试验研究的基础上，研究室承担了中国地震局“十五”前兆台阵项目，负责甘肃天祝和四川西昌两个地区的地磁台阵的架设，并于2007年完成并投入正常观测。2008年完成了重庆的三峡库区地磁监测台阵。同时，在相关课题的支持下，陆续在新疆的喀什、云南的滇西北地区开展了地磁观测台阵的建设工作。产出的数据主要用于地震短临跟踪技术研究。

目前，研究室还开展了地磁观测台阵组网技术研究和ULF信号的提取等相关算法研究，实现了行业网内台阵仪器的实时监控和数据的实时传输、保存、查询和应用，为实现地震短临跟踪等科学观测目的提供技术保障和数据服务。同时还可以为各个领域内的用户提供包括台阵勘选方案、设备架设方案、组网技术、观测技术、数据处理等相关的技术咨询与服务。

主要性能(Specifcations)

地球物理仪器汇编及专论

流动型GM4磁通门磁力仪主机

流动型GM4磁通门磁力仪探头

已投入正常观测的全国地磁台阵分布

FHDZ-M15地磁总场与分量组合观测系统主机

FHDZ–M15地磁总场与分量组合观测系统是由我研究自主开发的、基于国际上流行的地磁相对场和绝对场观测于一体的地磁观测设备。该设备集成了丹麦的FGE磁通门磁力仪和加拿大的OVERHAUSER磁力仪，可实现地磁场水平分量（H）、竖直分量（Z）、磁偏角（D）、温度（T）、总强度（F）和校验曲线F–P的实时监控和准实时数据传输。该产品在中国地震局“十五”前兆设备招标中中标，主要用于国家地磁基准台站的地磁相对记录。通过在天津静海地磁台站的考核运行，该设备各技术指标在达到设计要求的同时，也实现了实用化、 *** 作简单等方便用户 *** 作的性能。目前该设备已安装在全国28个地磁基准台，最长运行时间已超过两年。目前该主机已经作为国家基准地磁台标准配置仪器之一。

系统主机

技术指标

激光干涉绝对重力仪

我室自主研发的可移动激光干涉绝对重力仪是具有自主知识产权的国产可移动绝对重力仪。仪器由光学、机械和电子三部分组成。其在测量的过程中完全摒弃了相对重力仪的缺点,具有无漂移、无掉格、不用起始参考点、不用重复校准、无需闭合测量的优点。在地球物理研究、环境监测、资源勘探、精密测量和校准以及惯性制导等领域具有广泛的用途。

仪器特点

自由下落运动绝对重力仪

数据采集和运动控制自动化

简洁独特的干涉仪光路

使用高稳定激光为长度标准

使用铷钟为时间标准

数据的实时处理和大容量数据存储

3~5秒长周期地震仪隔振

真空系统使用分子泵和离子泵

小型化安装，移动方便

10秒可完成一次测量

地球物理仪器汇编及专论

技术指标

准确度：优于5×10-7m/s2(50微伽)

精度：24小时优于5×10-8m/s2(5微伽)

总重：60kg

数据格式：ASCII

测量范围：全球范围港震机电地震观测系统

①地磁发电
据报道，1992年7月，美国“阿特兰蒂斯号”航天飞机进行了一次卫星悬绳发电实验。航天飞机在地球赤道上空离地面约3000km处自东向西飞行，相对地面的速度大约6．51×10 ３m／s。从航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长20km，电阻为800Ω的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动。假定这一范围内的地磁场是均匀的，磁感应强度约为4×103T，且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同。根据理论设计，通过电离层(由等离子体组成)的作用，悬绳上可产生大约3A的感应电流。
②地磁探矿
据测算，地磁场的变化有一定的规律性。比如在我国境内，每向北走一公里，地磁感应强度的变化约为一亿分之几特。小范围内地磁感应强度和磁倾角几乎没有什么变化。但是，有时地磁场的变化非常明显，有的地方会出现磁针反常现象，磁针不再指向南北方向。在某些山区，磁针甚至变成直立状态。这种电磁场的剧变称作地磁异常。显然，出现地磁异常的区域，地下一定蕴藏着丰富的磁铁矿。我们可以根据地磁异常现象来探测磁铁矿区。
1954年，我国一支地质探矿队发现，在山东某个地区面积大约四平方公里的范围内，地磁感应强度异常极大值达到了3．5×10-6T。地质队员们推测，这里一定是一个储量较大的铁矿。经过钻探发掘，最终在地下450m深处发现了总厚度达62．54m的磁铁矿区。
随着人们对地磁场研究的深入，地磁探矿的应用越来越广。地质学家们已经能够广泛应用地磁探矿来寻找铁、钴、镍、金以及石油等地下资源了。
③地磁预报
地壳中的岩石，有许多是具有磁性的。地震发生时，这些岩石受力变形，它的磁性也随之变化。在强烈地震前夕，地磁感应强度、磁倾角等都会发生变化，造成局部地磁异常，这就是所谓的“震磁效应”。掌握了震磁效应的规律，利用测量仪器监测地磁变化，就可以根据震磁效应对地震做出较准确的预报。
④解释自然现象
我们知道，太阳活动如太阳黑子、耀斑等的出现具有一定周期性。长期的天文观测表明，太阳黑子总数变化的周期约11年。当太阳黑子活动剧烈的时候，太阳喷射出大量兆电子伏能量级的带电粒子(电子、质子、离子等)。这些带电粒子在掠过地球时，有许多被地磁场“捕获”。带电粒子掠过地球时形成的磁场造成地磁场和地球外围电离层的剧烈变化，从而出现无线电短波衰减和通讯中断等异常现象，这就是所谓的地磁暴。
地磁暴发生时，在一些高纬度地区，尤其是极地上空会出现瑰丽壮观的极光。这是由于被地磁场“捕获”的大量带电粒子流在地磁场的偏转作用下，沿螺线路径朝地球的磁极运动。高速运动的高能电子或质子撞击地球大气中大量的氧、氮及其它惰性气体原子，并把能量传给气体原子的外层电子，这些电子紧接着又把获得的能量以光的形式释放出来，如氧发红光，氩发蓝光等。这就是产生极光的原因。另外，在船舶和飞机航行的时候，人类是靠磁罗盘测得的地磁方位角配合地磁场图来导航的。不只人类，许多动物的飞行和迁徙也是靠地磁场来“导航”的，如鸽子、海豚、海龟等。

LoRa地磁有什么特点：

LoRa无线地磁分为：埋入/地面式地磁单元，是基于LoRaWAN标准协议，采用自适应地磁监测算法，能动态跟踪环境磁场参数变化，并据此准确判别车位状态信息，并且通过LoRa网络上传系统云平台。由于检测算法能动态跟踪环境磁场参数变化，因此模块的检测效果能保持长期稳定，环境影响小，单元内传感器的校正、车位状态的初始化判别等均可自动完成。唯 传Winext LoRa地磁单元体积小、功耗低、内置电池使用寿命长，埋入式地磁单元最佳传输距离1000米以内，地面式地磁单元最佳传输距离500米以内，成为远距离传输和对可靠性要求极高的应用场合较为理想的选择。

一个优秀的LoRa地磁：不会出现重启、死机、不上报，不会收集到错误检测数据，工作状态良好、防水耐高温、抗干扰性强等特点。

地震很难测到 根据国家赋予中国地震局的监测预报、震灾预防和紧急救援等职能,为提高地震监测预报能力,作好防震减灾工作,中国地震局非常重视地震科学数据的采集工作经过30多年的发展,建成了多学科、多门类的地球学科的基础数据观测网,包括 415个地震观测和强震动观测台站、130多个重力和地壳形变观测台站、330多个地下流体观测台站和140个地磁、地电观测台站,并在首都圈等重点地震监视区建设了较密集的流动水准、GPS、重力、地磁等观测网“九五”期间中国地震局对观测网的部分测项和台站进行了数字化改造,“十五”期间将继续投入 20多亿元进行数字地震观测网络建设除了日常监测工作外,中国地震局还开展了大量的地球物理探测、地质调查、地震灾害调查、实验工作,组织和参与了一系列国家大型科学研究和工程建设项目,如地学大断面编制、地震区划、大陆强震机理研究、火山与火山灾害监测研究、三峡工程、青藏铁路等工作,累计地球物理探测剖面超过7万公里、活断层调查数千条,并在实施过程中积累了大量的基础数据地震科学数据按照其获取途径可以划分为五大类：观测数据包括：地震、地磁、重力、地形变、地电、地下流体、强震动、现今地壳运动等观测数据这是地震科学数据中数量最大的一类数据探测数据包括：人工地震、大地电磁、地震流动台阵等数据调查数据包括：地震地质、地震灾害、地震现场科考、工程震害、震害预测、地震遥感等数据实验数据包括：构造物理实验、新构造年代测试、建筑物结构抗震实验、岩土地震工程实验等数据专题数据这类数据为综合性数据,主要服务于某一重要研究专题、重大工程项目、某一特定区域综合研究等工作目标而建立的如：地学大断面探测研究、火山监测研究、水库地震监测研究、矿震监测研究、典型大震震害、中国大陆地壳应力环境数据、三峡工程、青藏铁路、建筑物地震安全性评价等方面的数据

早在1800多年前,我国著名的科学家张衡就发明了世界上第一台地震监测仪——候风地动仪。现代的地震仪已经采用了最先进的电子技术,具有极高的灵敏度,甚至还有专门的海底地震仪和深井(钻孔)地震仪。相当一部分地震台站现在已经不需配备专人进行观测,就能自动记录地震信号,通过电缆或无线电波将信号自动传送到接收中心,再由计算机进行自动处理,这就是遥测地震台网。
新中国成立前,旧中国只有1个地震台、3个地震工作人员,地震事业极为落后。新中国成立后,我国的地震事业有了很大发展。我国地震监测预报工作逐步向科学化、规范化、现代化、数字化和自动化方向发展。30多年前中国地震局成立初期,我国的地震监测能力还很有限。1966年邢台地震时,我国仅有24个测震台组成全国地震基本台网,8个地磁台组成全国地磁基本台网。截至2006年,中国地震局在全国建立了415个专业地震台站、20余个包含近300个站(点)的遥测地震台网、560余个地方、企业观测站(点),1200余部短波、超短波电台组成的地震数据信息通信网络。
截至20世纪70年代末,我国的地震监测能力在部分重点危险区基本达到监测60级以上地震的能力。目前我国地震监测台网具有监测ML≥25级地震能力的面积占国土面积的1/2略强,1/4左右的面积具有监测ML≥30级地震的能力,另有近1/4的面积(青藏高原大部分地区)具有监测ML≥40~50级以上震级地震的能力。全国的监控能力可达ML≥40级地震,东部重要省会城市及其附近具有监测ML≥15~20级地震的能力,首都圈地区具有监测ML≥10~15级地震的能力。
2008年底,中国已基本实现了地震监测数字化改造。地震监测实现了由模拟数据采集变为数字化采集的转变。

肯定能用。地磁车检器安装在停车泊位上，实时感知车辆挺入/驶离状态，完成泊位实体数据化互联网化，客户通过APP访问管理后台，可以实现车位诱导、泊车自动计费。相比传统智能停车方案，基于磁场产品的车位管理在城市路侧停车应用方面有无可替代的优越性。传统的红外、超声波等室内停车泊位检测管理技术安装需要大量的布线施工。而通常路侧停车环境普遍无法完成相应的布线工作，且路侧树木、建筑物遮挡也限制了基于视频图像车位管理手段的使用。基于无线地磁检测的道路停车解决方案凭借实施成本低、施工简单、无线通信特点成为路侧停车管理的最优方案。恒达MACNODE/MACBASE地磁车检器系列产品通过历时多年多的海量测试与开发，通过跟踪矫正算法解决了车辆长时间停泊期间背景磁场漂移的技术课题，实现了车位状态变化检测的准确度>999%。

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