潘 瑩，高國明，王樹琴，張站穩(wěn)，楊 瀅

(云南大學 地球科學學院 地球物理系，云南 昆明 650500)

地球主磁場起源于地球核幔邊界的磁流體發(fā)電機過程，攜帶地球外核的電磁信息和物質運動特性，是認識無法達到的地球深部的重要地球物理場資料[1].根據(jù)球諧級數(shù)理論，主磁場由偶極子場和非偶極子場組成[2]，它的長期變化主要表現(xiàn)為偶極矩的變化、磁極移動和倒轉、非偶極子場的西向漂移和急變等[3-5].研究主磁場長期變化的規(guī)律，對了解地球內部物質的性質和運動具有重要意義.

太平洋地區(qū)非偶極子場強度減小，形成“太平洋偶極子窗”[6].然而，關于“太平洋偶極子窗”的形成時間仍然存在爭議，對太平洋地區(qū)主磁場的時空演變的認識不全面.例如，Bloxham等[7]認為從17世紀開始太平洋地區(qū)主磁場長期變化緩慢，非偶極子場較弱.但是，Takesi等[8]的研究認為太平洋地區(qū)主磁場的長期變化較快，非偶極子場較強.因此，系統(tǒng)研究太平洋地區(qū)主磁場的長期變化是非常有必要的.本文根據(jù)最新的國際地磁參考場IGRF13（International Geomagnetic Reference Field 13）模型[9]，計算1900—2020年每隔5 a的太平洋地區(qū)地球主磁場，系統(tǒng)分析主磁場、偶極子場和非偶極子場的時間演變，以期對太平洋地區(qū)主磁場的長期變化有更全面的認識.

1 計算方法和資料

1.2 計算方法在球坐標系下，主磁場的磁位U的表達式[11]為：

再對磁位坐標分量求偏導，并根據(jù)球坐標分量和觀測點直角坐標系分量之間的關系，可以得出主磁場的北向分量（X），東向分量（Y）和垂直分量（Z）的表達式：

式中：r、θ、λ分別為地心坐標系下的地心距、地理余緯和地理經(jīng)度；a為地球的平均半徑，取值為6 371.2 km；和為球諧系數(shù)，cosθ為n階m次施密特形式的半標準化締合勒讓德函數(shù)；N為最大截斷階數(shù)，在本文中N=13.根據(jù)各地磁要素之間的關系，其它4個地磁要素的總強度（F）、水平分量（H）、磁偏角（D）和磁傾角（I）分別為

根據(jù)球諧分析理論，n=1的球諧項表示磁偶極子場，n≥2的球諧項表示非偶極子場.本文的研究區(qū)域為99°E～180°～78°W，85°S～65°N，計算網(wǎng)格為1°×1°.根據(jù)公式（2）～（4），以及其余4個磁場要素的總強度（F）、水平分量（H）、磁偏角（D）和磁傾角（I）的表達式，將IGRF13模型的球諧系數(shù)代入，得到太平洋地區(qū)的主磁場數(shù)據(jù).

圖1給出了2020年主磁場垂直分量（Z）的分布（a）～（c）以及偶極子場與主磁場的總強度（F）的比值（d）.從圖1可以看出，偶極子磁場和主磁場的強度和分布形態(tài)相近，說明偶極子磁場占主磁場的絕大部分，其形態(tài)決定了主磁場的分布；非偶極子磁場的形態(tài)截然不同于主磁場和偶極子磁場.與周邊強的磁場相比，太平洋地區(qū)的非偶極子磁場整體上較弱，形成“太平洋偶極子窗”.然而，在太平洋的中部（9°N附近）存在較強的非偶極子磁場，不符合“太平洋偶極子窗”.在太平洋地區(qū)總強度（F）的偶極子場所占主磁場比例小于1[圖1（d）]，表明在該地區(qū)存在較強的非偶極子場.盡管太平洋磁場以磁偶極子場成分為主，但是在某些地方，非偶極子場的貢獻不可忽略.因此，偶極子窗在太平洋地區(qū)存在差異性，有利于系統(tǒng)分析太平洋地區(qū)主磁場的長期變化，對深入認識該地區(qū)的主磁場的時空演變規(guī)律有重要意義.

圖1 2020年主磁場垂直分量（Z）的分布以及偶極子場與主磁場的總強度（F）的比值Fig.1 Distribution of the vertical component (Z) and ratio between the dipole field and the main magnetic field of the total intensity(F) in 2020

2 1900年和2020年的太平洋地區(qū)主磁場的空間分布特征

筆者計算了1900—2020年每隔5 a的主磁場的分布.為節(jié)約篇幅，本文只給出1900年和2020年太平洋地區(qū)的主磁場分布（圖2）.由圖2可以看出，太平洋地區(qū)主磁場7個要素磁場分布相比其他的強度要素，東向分量（Y）和磁偏角（D）的長期變化較緩慢，水平分量（H）和北向分量（X）、垂直分量（Z）和磁傾角（I）的空間分布形態(tài)相近.因此，本文重點分析主磁場總強度（F）、水平分量（H）、垂直分量（Z）3個要素的長期變化.

例5 (新編題)吸收工業(yè)尾氣SO2和NO可獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品,其中關鍵的一步是在圖5所示裝置中完成的(Ce為鈰元素),已知電解過程中濃度沒有變化。

太平洋地區(qū)的磁場分布近似于地心磁偶極子場的分布.F、Z和I在太平洋中部（赤道附近）最小，向兩邊逐漸增大；H和X在太平洋中部（赤道附近）最大，向兩邊逐漸減??；Y和D在太平洋地區(qū)變化較小，分別大約為6°和10°.

比較1900年和2020年太平洋地區(qū)主磁場的分布，發(fā)現(xiàn)兩者的空間展布存在明顯的差異.其中，F(xiàn)、H、X均表現(xiàn)出明顯的漂移，H和X的西漂速率分別為0.61°/a和0.66°/a，F(xiàn)分量表現(xiàn)為東漂，東漂速率為0.21°/a.Z分量的零等值線(稱磁赤道）在南北方向緩慢漂移，在東西方向上的變化相對較快，在北半球以0.08°/a向東漂移，在南半球以0.16°/a向西漂移.Y分量和D分量在太平洋地區(qū)緩慢漂移，Y分量的西漂速率為0.05°/a，在120 a期間D分量在東太平洋向西移動，而在西太平洋向東移動，漂移速率為0.08°/a.因此，太平洋地區(qū)主磁場存在明顯的長期變化.

圖2 1900年和2020年太平洋地區(qū)主磁場7要素的分布Fig.2 Distribution of main magnetic field 7 elements in the Pacific region in 1900 and 2020

3 太平洋地區(qū)主磁場的長期變化特征

對比不同年代的主磁場圖，可以清楚地發(fā)現(xiàn)，地磁圖的磁異常區(qū)的中心、零等值線等存在長期變化.地磁場長期變化的速率，可以由磁異常區(qū)的中心或零等值線等特殊等值線的漂移速率確定.由磁異常區(qū)中心的漂移確定的速率，代表磁異常區(qū)的漂移速率；由特殊等值線確定的速率，代表此等值線所在經(jīng)緯度磁場的漂移速率.因此，兩者確定的速率會出現(xiàn)不一致現(xiàn)象.本文從這兩方面給出地磁場長期變化的速率.表1（數(shù)據(jù)見支撐信息附錄）列出了1900—2020年每隔5 a太平洋地區(qū)主磁場南太平洋的磁異常中心位置和強度（圖3）.這些磁異常區(qū)各個年代相對于1900年的強度變化系數(shù)K如圖3（c）所示，K值大于1表示磁異常中心強度增加，K值小于1表示磁異常中心強度減少.

3.1 總強度（F）的長期變化特征如圖2（a）所示，1900年磁場總強度（F）在太平洋地區(qū)形成了一個分布在南太平洋的正磁異常和一個分布在中太平洋的負磁異常.磁場總強度（F）強度值隨緯度增加而增加，至2020年磁場空間分布形態(tài)有明顯差異，120 a期間正磁異常向太平洋地區(qū)的西北移動，負磁異常向太平洋地區(qū)的高緯移動.為了清晰地顯示2個磁異常區(qū)對太平洋地區(qū)主磁場長期變化的影響，圖4（a）給出了F的1900—2020年的等值線P值為32 μT隨時間的變化，黑色粗線代表1900年等值線，紅色粗線代表1905年等值線，藍色粗線代表2020年等值線，綠色細線代表1905—2015年期間每間隔5 a的等值線（以下相關等值線圖均按1900—2020年每間隔5 a畫出）.從圖4（a）中可以看出，F(xiàn)在南北半球都有分布，在南半球隨時間的變化比北半球大.在北半球以0.07°/a向北移動，在南半球以0.16°/a向南移動，1900—2020年期間以0.21°/a向東漂移.1900—1905年期間快速東漂，從111°E漂移到130°E，漂移速率達到3.8°/a.

圖3 1900—2020年主磁場總強度（F）、水平分量（H）的磁異常中心的長期變化Fig.3 The secular variation of magnetic anomaly center of total intensity (F) and horizontal component (H) from 1900 to 2020

1900年F在南太平洋的正磁異常[圖3中用SPC（F）表示]跨越了太平洋南部的廣大地區(qū)[圖2（a）].1900—1975年期間，磁異常中心由71.5°S向北漂移到62.9°S；1980—2020年期間，磁異常中心的緯度保持不變，位于60.8°S，緯度上漂移速率為0.09°/a.異常中心的經(jīng)度由1900年的166.4°E向西漂移到2020年的136.7°E，漂移速率為0.25°/a.其中，1900—1905年期間向西漂移，由1900年的166.4°E變化為1905年的157.9°E，向西漂移了8.5°，漂移速率為1.7°/a.正磁異常中心強度整體上逐年減弱，由1900年的58.69 μT減弱為2020年的56.22 μT，平均年變率為-0.02 μT/a[表1，圖3（c）].

3.2 水平分量（H）的長期變化特征1900年水平分量（H）在太平洋地區(qū)同樣形成了2個磁異常[圖2（c）]，正磁異常在太平洋地區(qū)的展布范圍大，負磁異常的中心位置為149.4°E ，71.5°S.H的磁場強度值在赤道附近最大，隨緯度增加而減小，至2020年H的磁場空間展布存在差異，2個磁異常整體上都呈現(xiàn)出西漂特征.為了清晰地顯示2個磁異常區(qū)對太平洋地區(qū)主磁場長期變化的影響，圖4（b）給出了H的1900—2020年的等值線P值為27 μT隨時間的變化，可以看出H在南北半球均有分布，南半球的時間變化差異比北半球大，分別以0.07°/a和0.02°/a向赤道移動.1900—2020年期間，在西太平洋其形態(tài)沒有太大變化，但在東太平洋，緯度上的長期變化表現(xiàn)為兩邊向赤道移動，同時在經(jīng)度上快速西漂，從東太平洋漂移到了中太平洋，西漂速率達到0.61°/a.

1900年H中的負磁異常區(qū)在南太平洋的展布范圍較小[圖3用SPC（H）表示]，東西角距約150°，南北角距約50°[圖2（c）].1900—1975年期間，磁異常中心緯度由71.5°S向北漂移到67.2°S；1980—2020年期間，磁異常中心緯度除了1995—2000年由65.1°S向南移動到65.7°S，其余年代保持不變，磁異常中心緯度均位于65.1°S.1900—2020年期間，其緯度上的漂移速率為0.05°/a.異常中心的經(jīng)度由1900年的149.4°E大致向西漂移到2020年的139.7°E，向西漂移了9.7°，漂移速率為0.08°/a.1960—1965年和2000—2020年分別出現(xiàn)快速東漂和緩慢東漂，漂移速率分別為0.42°/a和0.15°/a.

圖3 （c）中主磁場H的南太平洋負磁異常中心的強度呈現(xiàn)增大和減小交替出現(xiàn)的情況，該異常中心強度從1900年的-0.37 μT變化為2020年的-0.4 μT.120 a期間其異常中心強度呈現(xiàn)正弦函數(shù)變化，存在約3.5個波長，暗示了H的南太平洋負磁異常中心強度的長期變化有約30～40 a的周期[表1，圖3（c）].

3.3 垂直分量（Z）的長期變化特征主磁場垂直分量（Z）的分布圖中[圖2（i）～（j）]，1900年和2020年Z的磁場空間形態(tài)分布相近且較規(guī)則，沿東西走向分布.零等值線在赤道南北移動，磁場強度在太平洋中部（赤道附近）最小，向南北兩邊逐漸增大.

為了清晰地顯示出Z的零等值線隨時間的變化，圖4（c）給出了其1900—2020年的時間演變圖.由圖4（c）可以看出，在中太平洋B點（147°W，2°S）以西的AB兩點之間，Z在北半球以0.08°/a向東漂移，在緯度上向北移動，速率為0.02°/a；在B點（147°W，2°S）以東BC兩點之間，Z在南半球以0.16°/a向西漂移，緯度上向南移動，速率為0.03°/a.

3.4 偶極子磁場和非偶極子磁場的長期變化主磁場的長期變化表現(xiàn)為偶極子磁場和非偶極子磁場的長期變化，雖然偶極子磁場強度占主磁場強度的絕大部分，但在時間變化上，非偶極子磁場部分遠遠快于偶極子磁場部分.圖5給出了偶極子場總強度（F）的1900—2020年的等值線P值為33 μT隨時間的變化.由圖5可以看出，該條等值線跨越了東、中、西太平洋地區(qū)，近似關于磁赤道對稱分布.120 a期間，偶極子磁場向高緯移動，在南半球移動的速率為0.08°/a，在北半球移動的速率為0.07°/a.在東西方向上，偶極子磁場表現(xiàn)為緩慢西漂，西漂的平均速率為0.03°/a，遠遠小于0.2°/a全球西漂的平均速率.

圖5 1900—2020年太平洋地區(qū)偶極子場總強度（F）的33 μT等值線的長期變化Fig.5 The secular variation of 33 μT contour of the dipole field total intensity (F) in the Pacific region from 1900 to 2020

由于太平洋地區(qū)的偶極子磁場的長期變化緩慢，我們重點分析非偶極子磁場的長期變化，分別從北向分量（X）、東向分量（Y）和垂直分量（Z）的零等值線的時間演變（圖6）和垂直分量（Z）的各個磁異常中心的漂移和強度變化進行分析（表2數(shù)據(jù)見支撐信息附錄和圖7）.由于東向分量（Y）和垂直分量（Z）的零等值線在1900年的分布截然不同于其它年份，而1905—2020年的分布較規(guī)則，所以圖6（b）～（c）的東向分量（Y）和垂直分量（Z）的零等值線的長期變化從1905年開始.圖6（a）給出非偶極子場北向分量（X）的零等值線隨時間的變化，可知其跨越了東太平洋的大部分地區(qū)和中太平洋、南太平洋和西太平洋的局部地區(qū).X分量在東太平洋的變化最快，而在中、南、西太平洋變化較慢.X分量在東太平洋向西南移動，西漂速率為0.21°/a.圖6（b）清晰地顯示了東向分量（Y）隨時間的變化特點，紅色粗線表示1905年Y分量的零等值線，可以看出在中、北、西太平洋地區(qū)均有分布，在中太平洋隨時間的變化最快，在北太平洋和西太平洋變化較慢.在中太平洋Y分量向西北移動，西漂速率為0.17°/a.Y分量的零等值線在北太平洋D點（156°W，34°N）以北向東北方向扭曲，表現(xiàn)為向東南緩慢移動（圖8），以0.06°/a的速率向東漂移.

圖6 太平洋地區(qū)非偶極子場北向分量（X）、東向分量（Y）、垂直分量（Z）的零等值線的長期變化Fig.6 The secular variation of the zero contours of north component (X), east component (Y) and vertical component (Z) of non-dipole field in the Pacific region

圖7 1900—2020年非偶極子場垂直分量（Z）的磁異常中心的長期變化Fig.7 The secular variation of magnetic anomaly center of vertical component (Z) of non-dipole field from 1900 to 2020

從2020年非偶極子垂直分量（Z）的磁場分布[圖1（c）]也可以看出，垂直分量（Z）在太平洋地區(qū)形成了2個主要的磁異常.其中，一個異常位于南太平洋，為負異常區(qū)；另外一個異常位于東亞，為正異常區(qū).為了研究磁異常中心的漂移與強度變化，表2列出了1900—2020年每間隔5 a的非偶極子場垂直分量（Z）的磁異常中心位置和強度（圖8）.同樣這些磁異常區(qū)各個年代相對于1900年的強度變化系數(shù)K如圖7（c）所示，K值大于1表示磁異常中心強度增加，K值小于1表示磁異常中心強度減少.垂直分量（Z）的零等值線隨時間的變化如圖6（c）所示，紅色粗線表示1905年垂直分量（Z）的零等值線，可以看出Z的零等值線在1905—2020年期間分布較規(guī)則，跨越了東太平洋的大部分地區(qū)和太平洋北部、中部以及西部的局部地區(qū).Z在東太平洋向西南移動，西漂速率為0.23°/a.

圖8 太平洋地區(qū)1905—2020年非偶極子場東向分量（Y）的零等值線的長期變化Fig.8 The secular variation of the zero contour of non-dipole field east component (Y) in the Pacific region from 1905 to 2020

我們再對Z分量中的2個磁異常區(qū)進行詳細分析，2020年Z在太平洋及周邊地區(qū)形成的正磁異常區(qū)位于東亞[圖7用EA（Z）表示]，東西角距約140°，南北角距約70°[圖1（c）].在1900—2020年期間該正異常中心位置的變化不大，異常中心的強度逐年增加.1900—2020年期間磁異常中心在緯度上除了1945—1950年緩慢向北移動外，整體上表現(xiàn)為緩慢向南移動，由1900年的41.6°N向南移動至2020年的37.3°N，速率為0.04°/a.1900—1905年期間該正磁異常中心在經(jīng)度上以1.3°/a向東漂移，1905—2020年期間以0.04°/a緩慢向西漂移，經(jīng)度位置由1905年的104.9°E變?yōu)?020年的100.6°E.該磁異常中心的強度以0.04 μT/a的速度快速增長，由1900年的13.52 μT增加為2020年的18.18 μT[表2，圖7（c）].

另外一個負磁異常區(qū)位于南太平洋[圖7用SPC（Z）表示]，角距半徑約60°[圖1（c）]，異常中心的強度逐年增加.1900—2020年期間該磁異常中心在緯度上向北向南移動交替出現(xiàn)，速率為0.09°/a.其中，1920—1925年期間該異常中心快速向北移動，由1920年的65.1°S變化為1925年的48°S，漂移速率達到3.4°/a.1900—2020年期間該磁異常中心在經(jīng)度方向上向東向西漂移交替出現(xiàn)，但整體上以西漂為主，異常中心從1900年的166.1°W漂移至2020年的134.6°E，向西漂移了59.3°，西漂速率達到0.49°/a.1900—1905年向東漂移，東漂速率為1.3°/a；1905—1940年向西漂移速率為0.06°/a，其中1920—1925年以10.7°/a快速西漂，而1940—2020年期間該異常中心在經(jīng)度方向上以0.08°/a向東向西緩慢變化，平均位置為138.8°E.該負磁異常中心的強度變化最快，強度絕對值以0.06 μT/a速度增加，由1900年的-10.29 μT變化為2020年的-16.97 μT[表2，圖7（c）].

4 討論和結論

4.1 討論太平洋地區(qū)磁場表現(xiàn)為強偶極子場和變化較快的非偶極子場，以磁偶極子場成分為主，形成了“太平洋偶極子窗”.1900—2020年期間太平洋地區(qū)偶極子場總強度（F）的西漂速率較緩慢，僅為0.03°/a，因此1900—2020年“太平洋偶極子窗”一直存在.非偶極子場北向分量（X）、垂直分量（Z）變化較快，西漂速率分別為0.21°/a和0.23°/a，均接近全球非偶極子西漂的速率0.2°/a，因此非偶極子場對主磁場的長期變化有顯著的影響.

太平洋地區(qū)主磁場各分量的漂移速率存在明顯差異.從圖3可以看出，主磁場總強度（F）東西方向的漂移很弱，以南北方向漂移為主；水平分量（H）東西方向和南北方向的漂移均比較明顯，西漂的平均速率為0.61°/a；垂直分量（Z）在南北方向的漂移緩慢，而東西方向的漂移相對較快.F、H、Z南北方向的漂移速率在南、北半球分別為0.16°/a和0.07°/a、0.07°/a和0.02°/a、0.03°/a和0.02°/a.這說明主磁場F的南北方向的漂移H的貢獻比Z大.主磁場X西漂的平均速率為0.66°/a，所以H東西方向的漂移主要由X決定.偶極子場總強度（F）的漂移速率最小，西漂速率僅為0.03°/a，原因可能是在太平洋地區(qū)偶極子場對主磁場的貢獻大，偶極子場成分的漂移緩慢導致了主磁場的漂移緩慢.

主磁場和非偶極子場的磁異常中心在東西方向上的漂移分為2類，第1類是向西漂移，第2類是有時東漂，有時西漂，各個異常中心的位置變化表現(xiàn)為不規(guī)則的現(xiàn)象.主磁場總強度（F）的南太平洋磁異常區(qū)SPC（F）表現(xiàn)為第1類磁異常，異常中心從1900年位置（166.4°E，71.5°S）漂移至2020年位置（136.7°E，60.8°S）處，向西漂移了29.7°，西漂速率為0.25°/a；第2類磁異常包括主磁場水平分量（H）的南太平洋磁異常區(qū)SPC（H）、非偶極子磁場垂直分量（Z）的東亞磁異常區(qū)EA（Z）和南太平洋磁異常區(qū)SPC（Z）.這3個磁異常整體上以西漂為主，西漂速率分別為0.08、0.04、0.49°/a.主磁場水平分量（H）的南太平洋磁異常區(qū)SPC（H）在1960—1965年和2000—2020年期間分別快速東漂和緩慢東漂，漂移速率分別為0.42°/a和0.15°/a；非偶極子磁場垂直分量（Z）的東亞磁異常區(qū)EA（Z）在1900—1905年期間以1.3°/a向東漂移，南太平洋的磁異常區(qū)SPC（Z）在1900—1905年同樣以1.3°/a向東漂移，1905—1940年以0.06°/a向西漂移.其中，1920—1925年以10.7°/a快速西漂，1940—2020年期間以0.08°/a交替向東向西緩慢變化.

太平洋地區(qū)主磁場總強度（F）、水平分量（H）和垂直分量（Z）的緯度漂移速率在南北半球存在差異，北半球漂移比南半球緩慢，F(xiàn)、H和Z的漂移速率在北半球分別為0.07、0.02°/a和0.02°/a，而在南半球則為0.16、0.07°和0.03°/a，這3個地磁要素的南半球漂移速率均大于北半球.偶極子場的總強度（F）在南、北半球的緯度漂移速度分別為0.08°/a和0.07°/a.非偶極子場垂直分量（Z）的東亞磁異常區(qū)，緯度上的漂移速率僅為0.04°/a，而在南太平洋的磁異常區(qū)在緯度上的漂移則較快，漂移速率為0.09°/a.不難看出，主磁場的漂移在北半球變化緩慢，南半球變化較快，反映主磁場在南北半球的非對稱性[12].1832年Gubbins等[13]開始有對于地磁場強度分量的系統(tǒng)觀測，認為各個磁異常的強度在不斷變化.主磁場總強度（F）的南太平洋磁異常SPC（F）強度呈現(xiàn)逐年減弱（平均年變率為-0.02 μT/a）.其它3個磁異常強度大致呈現(xiàn)增強趨勢，磁異常強度增加最快的是非偶極子場垂直分量（Z）的南太平洋磁異常SPC（Z）（平均年變率為0.06 μT/a），其次是非偶極子場垂直分量（Z）的東亞磁異常EA（Z）（平均年變率為0.04 μT/a），主磁場水平分量（H）的南太平洋磁異常增加最慢SPC（H）（平均年變率為0.000 3 μT/a）.

對于非偶極子場東向分量（Y），1905—2020年期間，其零等值線在北太平洋約34°N以北向東北方向扭曲，在中太平洋的變化比在北太平洋變化快.在中太平洋向西北移，西漂速率為0.17°/a，在北太平洋向東南移，東漂速率僅為0.06°/a.Ma等[14]研究發(fā)現(xiàn)，在核幔邊界附近，北太平洋的30°N和45°N之間存在著古代俯沖板塊物質的殘余，東向分量（Y）的零等值線在北太平洋34°N發(fā)生扭曲，原因可能與太平洋北部在核幔邊界處存在的古板塊的俯沖過程有關.

4.2 結 論本 文 利 用 最 新 的 國 際 地 磁 參 考 場IGRF13模型，分析了1900—2020年太平洋地區(qū)地球主磁場的長期變化，得出以下結論.

（1）1900—2020年太平洋地區(qū)主磁場以磁偶極子場成分為主，其空間展布符合“太平洋偶極子窗”的分布特征.120 a期間偶極子場長期變化緩慢，使得太平洋地區(qū)主磁場的長期變化緩慢.

（2）西向漂移是地磁場長期變化最重要的特點之一，而在太平洋地區(qū)非偶極子場垂直分量（Z）、北向分量（X）的西向漂移較快.主磁場的漂移在北半球變化緩慢，南半球變化較快，表現(xiàn)出了南北半球的非對稱性.120 a期間主磁場水平分量（H）的南太平洋負磁異常中心強度的變化軌跡呈現(xiàn)正弦函數(shù)變化，暗示了該磁異常中心強度的長期變化有約30～40 a的周期.

（3）太平洋地區(qū)主磁場的長期變化顯示地磁場的長期變化是復雜的，尤其表現(xiàn)在非偶極子場東向分量（Y）上.Y分量的零等值線在北太平洋約34°N以北向東北方向扭曲，原因可能與太平洋北部的30°N和45°N之間在核幔邊界處存在古板塊的俯沖過程有關.