地球磁场和电磁卫星概述

地球磁场指地球周围空间分布的磁场，地球磁场就像条状磁铁一样有南北两极。相对来说，较靠近地球（由地球赤道往外算八个地球半径或50,000公里）的磁场分布看起来会比较像条状磁场的分布方式，如下图所示，在地球上有几处比较奇特的地方使得地球的磁场分布不完全像条状磁铁一般。当我们再往地球远处看去时,地球的磁场会越来越弱而越容易受到太空中带电粒子的影响，我们称在地球磁场中的带电粒子和空间为地球的“磁层”（magnetosphere）。

 
图：地球磁场示意图，红色的线表示实际上是看不见的磁力线分别状况。

经研究表明，地震和火山活动会引起电磁场异常。电磁卫星能获取地球或者太阳的电磁场、等离子体、高能粒子等观测数据，识别大地震发生前相关的电磁、电离层和高能粒子异常，探索大地震短期预报的方法。电磁卫星主要载荷包括电场观测仪、磁场观测仪、离子分析仪、高能离子探测仪、高能离子光谱仪等设备。国际上目前已发射了以观测地震和火山喷发过程相关的电磁场变化为目的的多颗地震卫星，如COMPASS系列卫星（俄罗斯）、QuakeSat（美国）和DEMETER（法国），还有早期的地球磁场观测卫星GEOTAIL（日本），我们也将在十二五期间发射地震电磁卫星。
太阳磁场也会影响地球磁场，比如太阳风，以及产生的极光现象。很多国际机构开展了很多项目并发射此类电磁卫星，如NASA的西蜜斯 (THEMIS，http://themis.igpp.ucla.edu) 任务，日本的ERG（Energization and Radiation in Geospace，http://gemsissc.stelab.nagoya-u.ac.jp/erg）等。


图：地球的磁层,看起来就好像我们有一个由磁场所构成的透明玻璃瓶,其形状是透过太阳风和地球本身所具有的磁场之间的相互影响捏塑而成。
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