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很专业的问题。
首先我们需要知道的是,古地磁测年方法和碳十四测年是两种原理完全不同的测年方式,而且由于二者测年的尺度和适用性完全不一样,是没有任何可比性的。所以以下分开来讲吧。
先说古地磁测年技术,地球的磁场基本上是一个“地心轴向偶极子场”,具有地磁北极和南极,现在我们看,地球的地表各磁场都是指北的,但是在地球的历史上,磁场方向发生了很多次的倒转,就是现在的地磁北极在历史上是地磁南极。我们现在的地球磁场是指北的,这大概从78万年前就是这样了,我们把这段时间里面的磁场方向叫做“布容正磁性期”。而78万年到250万年之间的大部分时间里磁场方向相反,叫做“松山反极性期”。再往前是“高斯正极性期”,再往前是另一个反极性时期,名字好长,不想打出来了。但是在这些大的极性期里,也有一些短期的极性反转事件,比如“松山期”里著名的“贾拉米诺事件”和“奥杜威事件”。
地磁极性年表(网图侵删)
好了,大概知道了这些个极性反转事件之后,因为每个极性事件的年代都比较明确,所以就建立地磁极性年表,然后对遗址地层中的磁性矿物的磁性特征,进行对比,就可以大致推测其年代了。所以说,古地磁只能提供一个粗略的年代范围,做不到那么精确。不过胜在其测年的年代可以到百万年,所以有较好的适用性。
碳十四技术是放射性同位素技术,根据碳14的半衰期进行测年,这可以提供精确的测年数据。所以准确度很高,但是它也有适用范围,一般来说,对5万年到200年这段时间的标本,碳十四测年技术可以保证可靠性。其原理我就不多说了,因为我在其它回答下面说过很多次,可以去看我以前的回答。
网图侵删
总结一下,二者都有自己的优缺点和适用范围,相比较而言,百万年左右的年代,除了有很好的同位素测年数据之外,古地磁是个好的参照,5万年以内的样品,碳十四是非常可信的。
我是优美生态环境保卫者,很高兴能回答您提出的问题。
根据大量的地质勘测结果表明,地球在距今2000万年的漫长历史时期内,的确发生过南北极磁场对调的情况,而且发生次数达到近百次,也就是说平均不到30多万年就会发生一次磁极对调。而上一次地球磁极颠倒大约在距今70多万年前,通过对近100年的地球磁场强度的变化分析,其磁场强度数值正在呈较弱的趋势,100年来强度大约减弱了10%,预示着地球磁场在未来的某个时期势必发生磁极对调现象。
其实磁极周期性的对调,在宇宙天体中是比较常见的。对于地球磁极的对调,有专家分析称,是由于地球地核的流体外核发生周期性流动规律所致。
需要指出的是,地球磁极的对调,不是磁场的消失。根据对地球古磁场的检测分析,一般磁场减弱到原有1/2到1/3时就会发生磁极颠倒。而且这个对调的过程,也不是一下子就完成的,一般需要的时间为上千年甚至上万年,然后再花同样的时间恢复至颠倒之前磁场强度的最大值,体现出明显的周期性。
在这么长时间跨度的对调期内,人类和大部分生物的身体不会发生的感觉出异样,只是一些动物,比如候鸟、洄游鱼类等,它们需要依靠地磁辨别方向,估计会出现迷路情况。其实,这个过程中,对我们影响较大的就是,磁场减弱对太阳粒子的阻隔作用就会随之降低,引发臭氧层变薄和两极空洞加大、人造卫星受损、通讯和导航信号减退等问题,间接地对我们的身体健康和生产生活带来威胁。
从目前来看,我们的科学技术水平,还不能改变地球磁场变弱和对调情况的发生。主要的应对方法,我认为一是继续减少氯氟烷烃类物质排放,研发大气层臭氧高效补充修复技术,减缓臭氧层空洞扩大。二是大力发展航天器高精端材料,提高防御极端宇宙辐射特别是太阳高能粒子的冲击,从而研发出可以抵抗强大太阳风的高级卫星。三是提高卫星通讯技术水平,增强信号发射强度和抗衰减能力。四是大力发展地下空间,可根据实际情况,做好做足长期地下隐蔽和生产生活的相关准备。
地球磁场方向,是地球自转将铁的极性调整到与地轴同一方向的,又受地球摇摆运动影响,始终与地轴保持一定的夹角,夹角的大小,随地球摇摆幅度变化而改变。由于两极冰川加速融化,地球质心位置转移,导致地轴位置转移,地球自转方向偏转,引起地球磁极方向改变。两极冰川全部融化,地球质心位置会发生大的转移,地轴位置发生大的改变,地球自转发生翻转,引起地球磁极方向出现大的转移,但不是磁极南北大调换。
古埃法是一种常用的测定物质磁化率的实验方法,其原理基于物质在外磁场中的磁化行为。
当一个物质处于外磁场中时,磁场会对物质内部的磁性原子或磁性区域产生作用,使得物质内部产生磁化。物质的磁化可以通过测量其磁化强度来反映,而古埃法将磁化强度与外磁场的大小和物质样品的几何形状相联系。
在古埃法实验中,首先需要准备一个磁化线圈,通过通电产生外磁场。然后将要测量磁化率的物质样品放置在磁化线圈内,使其处于外磁场中。通过调节线圈的电流和测量样品的磁场强度,可以得到物质在不同外磁场强度下的磁化强度。根据古埃法的公式和样品的几何形状,可以通过磁化强度和外磁场强度的比值来计算物质的磁化率。
需要注意的是,古埃法在测量物质磁化率时,要求样品具有高度均匀性和无磁留滞现象。因此,在实际测量中,对样品的处理和制备都需要严格控制,以保证测量结果的准确性。
总结起来,古埃法通过在外磁场中测量物质的磁化强度,进而计算物质的磁化率。
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