Оглавление
- 1 Магнитное поле Земли
- 1.1 Магнитное поле Земли
- 1.2 Магнитосфера и её значение
- 1.3 Палеомагнетизм и его применение
- 1.4 Характеристики магнитного поля
- 1.5 Дипольное приближение
- 1.6 Исторические и географические различия
- 1.7 Определение магнитных полюсов
- 1.8 Магнитное поле Земли
- 1.9 Магнитосфера и её компоненты
- 1.10 Космическая погода и геомагнитные бури
- 1.11 Краткосрочные и вековые изменения магнитного поля
- 1.12 Палеомагнитные вековые вариации
- 1.13 Изменения направления магнитного поля
- 1.14 Регистрация магнитного поля прошлого
- 1.15 История и происхождение магнитного поля Земли
- 1.16 Физическое происхождение магнитного поля
- 1.17 Механизм геодинамо
- 1.18 Численные модели и моделирование
- 1.19 Влияние океанских приливов и ионосферы
- 1.20 Измерение и анализ магнитного поля
- 1.21 Определение геомагнитного поля
- 1.22 Магнитные аномалии земной коры
- 1.23 Статистические модели
- 1.24 Радиальная зависимость
- 1.25 Глобальные модели
- 1.26 Биомагнетизм
- 1.27 Глобальная эволюция магнитного поля Земли
- 1.28 Закономерности в магнитном поле Земли
- 1.29 Дополнительная информация
- 1.30 Полный текст статьи:
- 2 Магнитное поле Земли
Магнитное поле Земли
-
Магнитное поле Земли
- Создается электрическими токами в ядре Земли
- Величина поля колеблется от 25 до 65 мкТл
- Северный геомагнитный полюс на самом деле южный полюс магнитного поля Земли
-
Магнитосфера и её значение
- Защищает Землю от солнечного ветра и космических лучей
- Помогает изучать движение континентов и океанского дна
-
Палеомагнетизм и его применение
- Изучение магнитного поля Земли в прошлом
- Используется для датирования горных пород и поиска месторождений
-
Характеристики магнитного поля
- Измеряется в гауссах или микротеслах
- Наклон поля задается углом от -90° до 90°
- Склонение поля измеряется относительно истинного севера
-
Дипольное приближение
- Вблизи поверхности Земли поле можно приблизить к полю магнитного диполя
- Диполь наклонен под углом около 11° к оси вращения Земли
-
Исторические и географические различия
- Северный магнитный полюс Земли на самом деле южный полюс магнитного поля
- Магнитные полюса определяются магнитным полем Земли, а не наоборот
-
Определение магнитных полюсов
- Локальное определение: точка, где магнитное поле вертикально
- Глобальное определение: математическая модель, основанная на дипольном поле
-
Магнитное поле Земли
- Магнитное поле Земли преимущественно дипольное, но искажается солнечным ветром
- Магнитосфера защищает Землю от солнечного ветра и космических лучей
-
Магнитосфера и её компоненты
- Магнитосфера асимметрична, с ударной волной и плазмосферой
- Радиационные пояса Ван Аллена содержат ионы высоких энергий
-
Космическая погода и геомагнитные бури
- Космическая погода зависит от солнечной активности
- Геомагнитные бури могут вызывать сбои в работе спутников и телеграфных линий
-
Краткосрочные и вековые изменения магнитного поля
- Краткосрочные изменения связаны с ионосферой и магнитосферой
- Вековые изменения включают смещение на запад и уменьшение диполя
-
Палеомагнитные вековые вариации
- Изменения магнитного поля зафиксированы в археологических и геологических материалах
- Исследования показывают, что магнитное поле может меняться со скоростью до 10° в год
-
Изменения направления магнитного поля
- Северный и Южный геомагнитные полюса могут меняться местами
- Последнее изменение произошло около 780 000 лет назад
-
Регистрация магнитного поля прошлого
- Магнитное поле регистрируется сильномагнитными минералами
- Термостойкая намагниченность фиксирует направление магнитного поля в лавовых потоках
- Детритная остаточная намагниченность фиксирует направление в донных отложениях
-
История и происхождение магнитного поля Земли
- Магнитное поле Земли существует по меньшей мере 3450 миллионов лет назад.
- В 2024 году обнаружены доказательства магнитного поля 3700 миллионов лет назад.
- С конца 1800-х годов магнитное поле Земли ослабевает, ускоряясь с 2000 года.
-
Физическое происхождение магнитного поля
- Магнитное поле генерируется электрическими токами в ядре Земли.
- Ядро Земли состоит из твердого внутреннего ядра и жидкого внешнего ядра.
- Движение жидкости во внешнем ядре обусловлено тепловым потоком.
-
Механизм геодинамо
- Магнитное поле создается контуром обратной связи.
- Движение жидкости поддерживается конвекцией и плавучестью.
- Динамо-машина может усиливать магнитное поле, но требует «затравочного» поля.
-
Численные модели и моделирование
- Компьютерное моделирование геодинамики требует численного решения уравнений МГД.
- Первые самосогласованные модели динамо-машин разработаны в 1995 году.
-
Влияние океанских приливов и ионосферы
- Океаны вносят вклад в магнитное поле Земли через приливы и волны.
- Электрические токи в ионосфере генерируют магнитные поля, вызывая ежедневные изменения.
-
Измерение и анализ магнитного поля
- Напряженность магнитного поля Земли измерялась с 1832 года.
- Спутники и геомагнитные обсерватории используются для измерения и анализа магнитного поля.
-
Определение геомагнитного поля
- Военные используют магнитные детекторы для обнаружения подводных лодок.
- Геофизические компании используют магнитные детекторы для поиска рудных тел.
-
Магнитные аномалии земной коры
- Магнитометры обнаруживают отклонения в магнитном поле Земли.
- Базальт искажает показания компаса из-за наличия магнетита.
-
Статистические модели
- Измерения магнитного поля преобразуются в модели для прогнозов.
- Сферические гармоники используются для анализа глобальных изменений.
-
Радиальная зависимость
- Анализ сферических гармоник различает внутренние и внешние источники.
- Внешние источники в среднем равны нулю.
-
Глобальные модели
- Международная ассоциация геомагнетизма поддерживает модель IGRF.
- Мировая магнитная модель используется в навигации.
-
Биомагнетизм
- Животные используют магнитное поле для навигации.
- Слабые электромагнитные поля нарушают работу магнитного компаса птиц.
-
Глобальная эволюция магнитного поля Земли
- Проводится с шагом в 10° с интервалом в 10 лет
- Основано на данных из Института геофизики, ETH Zurich
- Данные заархивированы 2007-10-31 в Wayback Machine
-
Закономерности в магнитном поле Земли
- Изменяются порядка 1000 лет
- Данные заархивированы 2018-07-20 в The Wayback Machine
-
Дополнительная информация
- 19 июля 2017 года
- Включает десятки таблиц и несколько диаграмм