Mars Global Surveyor(MGS)火星探测器发现火星存在着剩余磁场的观测事实表明：在火星演化的早期阶段曾经存在过一个活跃的发电机作用，该作用的存在与否强烈的依赖于火星热演化过程和火星核的性质。因此研究火星古发电机过程，考察其如何产生和维持火星磁场，以及该火星磁场对火星地壳磁场的影响，对理解火星的早期历史、内部结构以及动力学机制都具有十分重要的意义，从长远意义而言，对火星磁场的研究能有助于更好的理解包括地磁场在内的类地行星磁场。　　 本博士论文的研究重点为：利用MoSST行星核动力学模式来模拟火星古发电机。着重于如下两方面：(1)发电机状态随Rayleigh数Ra(度量核幔边界CMB上热流值的无量纲参数)变化的情况；(2)发电机过程产生的磁场时空变化。　　 研究结果表明：(1)磁场的时间平均强度随着Ra呈单调变化：(2)核幔边界CMB上的磁场形态也是Ra的函数：(3)在所有的Ra下，核幔边界CMB上的磁场都存在西向漂移的现象，然而其漂移速度随着Ra的减小而降低；(4)火星发电机很可能是亚临界发电机。　　 为了更好的理解火星发电机湮灭前磁场形态特征，除了对位于核幔边界CMB上的磁场通过传统的球谐展开分析外，还采用了基于经验正交函数(EOF)的展开方法来分析该磁场。分析结果清楚的显示：该发电机作用产生的磁场呈现出在一个半球集中分布的趋势，并且在发电机作用湮灭前，磁极倒转和磁极漂移(不成功的倒转)的现象频繁出现。在数值模拟中得到的，磁场在半球尺度上集中的机制，很可能是产生火星剩余磁场主要集中于南半球这一观测现象的原因之一。