本書系統介紹了海洋電磁場基礎理論、海洋電磁儀器及海洋電磁場在海底資源開發及國防軍事中的應用。本書分為三部分:第一部分介紹基本方法與原理,包括海洋電磁場基本特性、電磁場在海洋中的傳播規律、海洋電磁傳感器等;第二部分為海洋電磁法在海底資源勘探和軍事國防領域的應用原理及案例;第三部分為相關技術在其他領域應用的趨勢展望。
第1章緒論1
1.1海洋電磁場研究發展歷程3
1.2海洋電磁場頻段范圍4
1.3海洋電磁場一般性質6
1.3.1似穩態近似表征6
1.3.2分布與傳播特性7
1.3.3衰減特性8
1.3.4電性源與磁性源9
1.4主要環境參量9
1.4.1海水磁導率10
1.4.2海水介電常數10
1.4.3海水電導率10
1.4.4地磁場12
1.4.5海洋生物14
1.4.6海水與海床分層14
1.5海洋環境電磁場15
1.5.1天然電磁場15
1.5.2人工電磁場17
1.5.3海洋環境電磁場基本特性18
1.5.4海洋環境電磁場典型示例21
1.6海洋電磁場應用28
1.6.1物理海洋科學研究29
1.6.2海洋地質地球物理29
1.6.3軍事國防29
參考文獻30
第2章海洋中電磁場的傳播31
2.1電磁場在分層傳導介質中的基本方程33
2.1.1基本方程33
2.1.2電偶極子的電磁場35
2.1.3磁偶極子的電磁場37
2.2電磁波在海洋介質中的傳播40
2.2.1深海自由場傳播40
2.2.2淺海多路徑傳播49
2.2.3仿真算例61
2.3水下電磁場在淺海環境中的傳播規律和衰減特性66
2.3.1淺海環境下的多路徑傳播66
2.3.2多路徑各分量衰減特性69
參考文獻74
第3章界面對海洋電磁場傳播的影響77
3.1界面影響物理機制79
3.2界面影響理論分析80
3.3界面影響數值仿真81
3.3.1空氣海水界面影響82
3.3.2海水海床界面影響86
3.4界面影響試驗驗證89
3.4.1試驗過程89
3.4.2驗證結論90
3.5界面影響的修正92
3.5.1海床電導率的影響92
3.5.2基于海床電導率反演的界面修正方法92
3.5.3基于等效系數的界面影響修正方法98
3.6界面影響修正方法誤差分析100
3.6.1界面影響修正試驗驗證方法100
3.6.2修正誤差計算101
參考文獻103
第4章海洋電磁傳感器105
4.1海洋電磁傳感器指標技術體系107
4.1.1電場傳感器指標體系107
4.1.2磁場傳感器指標體系114
4.2海洋電場傳感器117
4.2.1Ag/AgCl電極117
4.2.2其他類型電極122
4.2.3水下電場傳感器的結構125
4.3海洋磁場傳感器128
4.3.1磁場傳感器的主要類型128
4.3.2感應式磁場傳感器129
4.3.3磁通門傳感器136
參考文獻144
第5章海洋電磁法在地球物理勘探中的應用147
5.1應用簡介149
5.2海底大地電磁測深法151
5.2.1方法簡介151
5.2.2方法原理151
5.2.3應用案例157
5.3海洋可控源電磁法164
5.3.1方法簡介164
5.3.2方法原理164
5.3.3應用案例171
5.4海底自然電位法179
5.4.1方法簡介179
5.4.2方法原理180
5.4.3應用案例182
5.5海底直流電阻率法188
5.5.1方法簡介188
5.5.2方法原理188
5.5.3應用案例189
5.6海洋多通道瞬變電磁法192
5.6.1方法簡介192
5.6.2海上數據采集192
5.6.3應用案例193
5.7海底瞬變電磁法195
5.7.1方法簡介195
5.7.2方法原理196
5.7.3應用案例197
參考文獻201