海洋電磁學海洋電磁學是主要研究海洋的電磁特性，海洋中的電磁場和電磁波的運動形態和規律，及其在海洋科學、海洋電磁波通訊和海洋開發中的套用的學科。它是海洋物理的一個分支。
發展簡史
海洋電磁學海洋中的各種鹽類幾乎完全解離，這使海水含有大量離子而成為導體。M.法拉第早在1832年就指出:在地磁場中流動的海水,就象在磁場中運動的金屬導體一樣，也會產生感應電動勢。他在泰晤士河做過實驗,得不到預期的結果；但他指出,在英吉利海峽必定能測出。直到1851年，C.渥拉斯頓在橫過英吉利海峽的海底電纜上檢測到和海水潮汐周期相同的電位變化時，才證實了法拉第的預言。
從此，人們不斷對海洋中的電磁現象進行研究。隨著電磁波中的超長波用於對潛艇通訊和極長波用於對大洋深處核潛艇通訊的研究的進展，各國相繼研究海水的電磁特性和電磁波在海洋中的傳播規律。19世紀70年代以來，已經開始將電磁波中的極長波用於探測研究海底岩石圈的地質構造和探礦。海洋中的天然電磁場和海水在地磁場中運動時產生的感應電磁場，都會對水下通訊和地質探測造成干擾，這又促使人們對海洋中的天然磁場和感應電磁場進行更細緻深入的研究。
研究內容
海洋電磁學海水的電磁參數 包括磁導率μ、電導率 σ和介電常數ε。它們與海水的鹽度、溫度和電磁場的頻率有關。通常採用真空的磁導率μ0=4π×10-7亨/米作為海水的磁導率μ。 海水總電導率σ 為離子電導率和偶極電導率之和。通常用經驗公式計算海水的離子電導率，它表示為鹽度和溫度的函式。海水的偶極電導率與頻率有關。當頻率低於 109赫、溫度為17°C時，標準海水的電導率為4.54～4.81西/米,是銅的10-7倍，玻璃的1012倍，而比一般湖水或河水大千倍以上。海水的介電常數與鹽度、頻率和溫度的關係,還只有半經驗公式。當頻率小於109赫、溫度為 17°C時，標準海水的相對介電常數εr約為81.5。
電磁波在海洋中的傳播 電磁波在海水中傳播時激起的傳導電流，致使電磁波的能量急劇衰減，頻率愈高，衰減愈快。電磁波的振幅衰減為原來的 1/e時的傳播距離，稱為穿透深度D。由麥克斯韋方程組可得： 其中f為電磁波的頻率,單位為赫。兆赫以上的電磁波在海水中的D小於25厘米,海水對這種電磁波就成為很強的禁止層;而頻率低於10周/時的電磁波,在海水中的D可達5000米。這樣，海洋就成為完全可穿透的了。這種極低頻的電磁波，可用於陸地對大洋深處核潛艇通訊和海底地殼物理探礦，是海洋電磁學研究的一項主要內容。
海洋中主要的天然電磁場是地磁場，而占據地磁場99％以上的主磁場，幾乎全部起因於地核。地磁場的變化可達100伽瑪/年。地球大氣電離層中發生的各種動力學過程，包括來自太陽的等離子流和地球磁圈及電離層的相互作用,不斷產生頻率範圍很寬的電磁波.其中的周期為數分鐘以上的，能夠穿過海水而達到海底，再穿過海底沉積層，達到上地幔岩石圈甚至更深處。海水和海底接觸處的電化學過程，岩石中的滲透過程，及海水在岩石中的擴散作用等物理作用和化學作用，在海洋中也能產生電場，其強度可達100微伏/米。在浮游植物和細菌的聚集區，也發現有生物電場。海水的各種較大尺度的運動，如表面長波、內波、潮汐和海流等，在電磁場中都能感應出相應的電磁場。例如由潮汐引起的磁場半晝夜變化，幅度可達2.4伽瑪，電場變化幅度可達0.6微伏/米。周期為3～9秒的表面波，當波高為 0.5～1米時，磁場變化的幅度可達 1伽瑪。研究海水各種尺度運動所產生的感應電磁場，探求測量它們的方法，進而通過電磁測量來了解海水的各種運動，也是海洋電磁學研究的一個重要方面。
海洋電磁學海洋電磁波通訊 陸地、艦艇和飛機與水下潛艇進行無線電通訊時，所用的電磁波中的超長波，波長在萬米以上（頻率低於30千赫），電磁波沿地球表面和高度為70～80公里的電離層所構成的兩個同心反射層之間傳播，然後垂直透入海水。潛艇可在水面以下30米深處收到這種電磁波。要從陸地上和藏在大洋深處的核潛艇通訊，比較可靠的手段是極低頻電磁波（波長在百萬米以上）。實驗說明：潛航於 120米深的核潛艇用 300米長的拖曳接收天線，能順利地收到4600公里遠的極長波指令。使用超長波和極長波對潛艇通訊，其優點是不受磁爆、核爆炸和太陽黑子的影響。
海底電磁波探礦 裂隙中充滿海水的岩石和硫化礦物，都能使岩石的電導率增加2個量級以上,這可以用電磁波探測到。這是一種有效的探測手段。海底岩石圈的電導率與它的物理化學性質、溫度和含水量等，均有關係。根據海底附近的電磁測量，推斷海底以下的上地幔岩石圈的電磁性質，可用來研究海底岩石圈的結構、熱力學過程和海底岩基的運動及海底礦床的形成。美國斯克里普斯海洋研究所把發射源放在海底，用可在海底自由散布的接收器來測量電場。在19公里範圍內測出0.25～2.25赫的極低頻信號，提供了海底30公里深處的上地幔導電結構模型。對深部岩石圈性質的探測，尚無其他有效的手段，故海洋電磁學在這方面的研究就顯得更加重要了。
