地球发电机理论

地球发电机理论（geodynamo），理学-力学-交叉力学-环境力学-地球动力学，阐明地球磁场起源、演化、维持机制和规律的理论。地球磁场起源问题是人类关注的地球起源问题和生命起源问题的重要组成部分，地球生命的存在除了水、阳光和空气之外，还需要地球磁场保护免遭太阳风携带的高能粒子流的冲击。地磁学观测和实验证明地球磁场存在几十亿年并且展现出包括极性倒转在内的时间空间变化，地震学和高温高压试验证明逐渐冷却的地球在分异过程中，形成地壳-地幔-液体外核-固体内核，在绝缘地幔和导电固体内核之间存在导电的液体外核。由此，地球发电机成为解释地球磁场起源、演化和维持机制的唯一物理机制。地球的分层结构地球发电机理论认为，地球自转和浮力作用驱动外核中低电阻、小黏性流体发生对流运动，对流运动反过来维持磁场可以抵御有限电导率引起的磁场衰减。运动学理论证明三维湍流运动可以维持磁场的发电机作用。因此，地磁发电机理论是在旋转球层内小埃克曼数、大瑞利数、大磁雷诺数不可压缩导电流体动力学基础之上建立起来的。地磁发电机理论主要依靠与地磁场观测数据统计特征的比较进行验证。