电离层-空气层-地球介质耦合下长偶极大功率可控源电磁波正演研究

摘要

电离层、空气层和地球介质(称为“地-电离层”模式)耦合下全空间大尺度可控源电磁波的研究在国内外较少。近年来，有专家学者做了相关的数值模拟，但没有考虑空气中位移电流的影响。本文根据研究对象和问题建立地质模型和相应的数学模型，采用R函数法进行电离层、空气层和层状大地耦合情况下水平电缆接地偶极源的电磁波场公式推导，同时考虑电离层和空气中位移电流的影响。探讨“地-电离层”模式电磁波场的特征。数值计算结果表明，由于电离层和空气层中位移电流的影响，全空间大尺度可控源电磁波的特征与地球半空间可控源电磁波的特征有很大的不同，体现在前者除了有近场、远场外，还存在由于电离层影响下场强衰减变小的波导场。并随着收发距增大和频率的增高，出现了电场和磁场的方向图的变化。