Геомагнитное поле диполя

Поскольку изолированные магнитные заряды (монополи) не существуют (либо так редки или неуловимы, что не могут быть обнаружены), простейшей формой магнитного поля является поле диполя, наиболее известным примером которого служит поле магнитного стержня. Довольно хорошим приближением к конфигурации современного геомагнитного поля является поле осевого геоцентрического диполя, помещенного в центр Земли и ориентированного вдоль оси вращения [c.83]

Земли. Лучшая аппроксимация достигается в том случае, если ось диполя наклонена на 11° относительно географической оси в направлении меридиана 70° з.д. (рис. 3.13). Самая лучшая аппроксимация достигается, когда наклоненный диполь смещен от центра Земли на несколько сотен километров. Однако как физическая реальность источник диполя не существует. Это только наиболее легкий путь визуального представления общей конфигурации геомагнитного поля. [c.84]

В случае современного геомагнитного поля направление вектора напряженности в любой точке отличается от направления подобранного наилучшим образом наклоненного геоцентрического диполя не более чем на 25 (за исключением тех случаев, когда точка находится вблизи сильной магнитной аномалии). Поэтому ВГП почти для любой точки земного шара довольно хорошо аппроксимирует положение северного геомагнитного полюса. Влияние современного недипольного поля показано на рис. 3.17, где нанесены положения ВГП, определенные по направлениям поля, измеренным в нескольких магнитных обсерваториях. Все ВГП отклоняются от северного геомагнитного полюса не более чем на 20 , а средние положения ВГП совпадают с геомагнитным полюсом. [c.97]

Поскольку конфигурация и напряженность дипольного поля однозначно определяются измерениями магнитных элементов в заданной точке, дипольная гипотеза дает возможность непосредственно сравнивать палеомагнитные данные, полученные в разных районах. На расстоянии от центра геоцентрического диполя, ориентированного с геомагнитного севера на юг, магнитные элементы Z, Н и I определяются следующим образом [c.96]

Измерив направление NRM образца, отобранного в данном районе, можно определить направление и, следовательно, наклонение I древнего магнитного поля, существовавшего во время формирования этой породы. Величина I в уравнении (12) определяет положение виртуального геомагнитного полюса (ВГП), т. е. геомагнитного северного полюса, соответствующего гипотетическому геоцентрическому диполю, который мог создать измеренную NRM. Аналогичным образом величина напряженности древнего магнитного поля через уравнения (10) и (11) определяет величину момента виртуального диполя палеомагнитного поля. Однако из-за присутствия в палеомагнитном поле недипольной [c.96]

ОСНОВНОГО диполя по прямой, не совпадающей с осью вращения Земли. Между тем близость геомагнитной оси к земной оси вращения нельзя считать случайной, несмотря на отсутствие законченной теории, которая когда-либо свяжет намагничение Земли с наличием ее вращения. И эти оси нашей планеты, и аналогичные оси Солнца, некоторых исследованных звезд заставляют полагать, что естественное направление момента простого магнитного поля должно совпадать с направлением момента вращения соответствующего космического тела. [c.979]

Другой пример динамической системы со стохастическим поведением дает так называемая модель двухдискового динамо Рикитаке, предложенная в связи с задачей об инверсиях геомагнитного поля. 1У[агнитное поле Земли в первом приближении представляет собой диполь, который по палеомагнитным данным многократ- [c.84]

Из внешних магнитных полей наиболее сильным является естественное поле Земли, обусловленное электрическими токами в земной коре, Характеризуя интенсивность поля, будем обычно использовать модуль вектора магнитной индукции (при использовании других характеристик делаются соответствующие оговорки). Постоянная составляющая магнитного поля Земли, или геомагнитного поля, равна 50— 70 мкТл (в зависимости от географического положения), причем около 80 % этого значения определяется магнитным диполем, расположенном в центре земного шара. Пространственный градиент геомагнитного поля невелик - он составляет 10-20 пТл/м. Геомагнитное поле медленно изменяется во времени в результате планетарных взаимодействий и ионосферных процессов. Такие изменения наблюдаются в частотном диапазоне Ю" - 10 Гц и зависят от географического положения, сезона и времени суток. Спектральное среднеквадратичное значение этих флуктуаций быстро убывает с увеличением частоты, причем это [c.13]

Теперь получает ясное обоснование ранее высказанное положение о том, что геомагнитное поле с достаточно хорошим приближением можно описать как поле наклоненного геоцентрического диполя. Ось геоцентрического диполя (называемая геомагнитной осью), описывающего с наилучшим приближением МЭГП эпохи 1965, пересекает земную поверхность в антиподальных точках 78,6° с.ш., 69,8° з.д. и 78,6" ю.ш., 110,2° в. д., которые известны как северный и южный геомагнитный полюса соответственно. Геомагнитные полюса не следует путать с северным и южным магнитными полюсами. Первые не являются физической реальностью, тогда как положение последних можно установить с помощью магнитного компаса. [c.88]

В основе построения соответствующей модели лежат теоретические соображения и экспериментальные наблюдения. Во-первых, хотя геодинамо-это явление, зависящее от времени, вряд ли общая природа механизма динамо меняется во времени. Следовательно, общая природа геомагнитного поля не должна изменяться во времени. Во-вторых, жесткая компонента NRM в породах, сформировавшихся за последние несколько миллионов лет, почти всегда приблизительно параллельна или антипараллельна современному геомагнитному полю. Поскольку это наблюдается по всему земному шару, можно сделать вывод, что общая конфигурация геомагнитного поля за последние несколько миллионов лет не изменялась. Эти наблюдения непосредственно привели к созданию дипольной гипотезы, суть которой заключается в том, что геомагнитное поле всегда (за исключением, возможно, периодов инверсий) достаточно точно аппроксимировалось полем геоцентрического диполя. Согласно этой гипотезе, палеомагнитные данные следует рассматривать в рамках представлений об идеальном дипольном поле. [c.96]

Таким образом, все изложенное выше позволяет с достаточной уверенностью утверждать, что, хотя конфигурация геомагнитного поля меняется во времени, древнее поле в основных чертах было похоже на современное, т.е. на магнитное поле, средняя напряженность которого на поверхности Земли составляет порядка 0,1-1 Гс направление для большинства точек земной поверхности (за исключением точек вблизи крупных аномалий, создаваемых магнитными массами в земной коре) лишь незначительно отличается (максимальный угол отклонения составляет 25° для современного поля) от направления поля геоцентрического диполя, наклоненного относительно географической оси примерно на 10°. Конечно, учитывая возраст поля, не стоит удивляться некоторым исключениям из общего правила. Действительно, во время инверсии или в период времени до и после инверсии главного диполя напряженность магнитного поля, по-видимому, падает, поле перестает быть дипольным и становится чрезвычайно знакопеременш,1м и неупорядоченным, возможно в течение нескольких тысяч лет. [c.106]

Проведенное Гильбертом подробное исследование полей, образуемых намагниченными сферами (террелами), показало, что Земля ведет себя как магнитный диполь. Однако причины существования магнитного поля Земли до сих пор не ясны. Анализ разложения в ряд сферических гармонических функций магнитного поля показал, что основной источник регистрируемого на поверхности планеты геомагнитного поля расположен внутри Земли. Вклад внешних источников очень мал ими обусловлены суточные колебания и некоторые другие вариации и пульсации. В настоящее время наиболее общепризнанной моделью источника геомагнитного поля является самовозбуждающееся гидромагнитное динамо, генерирующее электрический ток, который в свою очередь индуцирует магнитное поле. Эта модель объясняет некоторые [c.33]

Рис. 26.7. Гипотеза, объясняющая влияние ориентации испытуемого во время сна на его магниторецепцию, исходя из упорядочения магнитных частиц в голове (Вакег, 1984 а). Штриховые стрелки указывают направление вертикальной и горизонтальной компонент геомагнитного поля в умеренных широтах северного полушария. Поскольку человек, спящий ногами на север (А), время от времени поворачивается во сне, вертикальная компонента исчезает, и возникает четкая ориентировка частиц. Соответственно днем диполи в голове такого человека направлены примерно таким же образом, что и вектор геомагнитного поля. У человека же, спящего ногами на юг ( ), днем диполи ориентируется антипараллельно геомагнитному полю. У человека, ориентированного во время сна в направлении восток-запад (В), исчезают и вертикальная, и горизонтальная компоненты. Какая-то упорядоченность частиц в этом случае может иметь место только в том случае, если человек спит на правом или левом боку разное время.

Но недостаток подобного формального описания геомагнитного поля заключается не только в невозможности физического истолкования таких значительных изменений параметров основного диполя (в такой ничтожный срок с точки зрения истории планеты). Еще большее неудовлетворение вызывает основа всего разложения потенциальной функции 11. Ведь при ее разложении Гаусс считал совершенно естественным направленна [c.978]

В 2 уже говорилось о значительных изменениях элементов геомагнитного поля, происходящих на наших глазах об относительно быстрых изменениях угла склонения в 3 отмечалось, что за одно лишь столетие потенциал главного диполя (Симонова — Гаусса) уменьшился почти на 7%. Совершенно очевидно, что подобные явления нельзя относить за счет каких-либо геологических изменений в твердом теле Земли. Эти явления молниеносны в геологических масштабах времени. Значит, надо искать причину этих явлений в каких-то токах, идущих, вероятней всего, в подвижных частях планеты — в атмосфере, в океане и в расплавленном веществе под мантией Земли. Карта рис. 637 особенно настойчиво подчеркивает такое предположение. Она заставляет думать, что дополнительное магнитное поле, налагающееся на умовско-лебедевское, органически связано с распределением океанов на нашей планете. [c.988]

С учетом вековых вариаций результаты, представленные на рис. 3.17, аналогичны тем, которых можно было бы ожидать при измерениях направления поля в каком-либо районе, скажем, за несколько веков. Однако, учитывая упорядоченный характер вариаций D и I в заданном районе (см. рис. 3.6), разброс координат ВГП не должен быть столь хаотичным, а скорее всего они должны были бы распо.пагаться приблизительно вдоль гладких кривых. Среднее положение ВГП будет соответствовать среднему геомагнитному полюсу для рассмотренного периода времени. Основываясь на магнитных съемках, выполненных в этом столетии, представляется, что в масштабе веков положения геомагнитных полюсов почти не меняются. Кейн и Хендрикс ( ain, Hendri ks, 1968) подсчитали, что в период между 1900 и 1965 гг. положение северного магнитного полюса изменилось лишь на 0,3 по широте и на 1,5° по долготе. Преобладающее движение полюса в это время характеризовалось западным дрейфом со средней скоростью около 0,015°/год. Двигаясь с такой скоростью, геомагнитный полюс опишет окружность вокруг географического полюса за 24000 лет. Следовательно, усредненное за длительный период времени положение геомагнитного полюса будет стремиться к совпадению с местоположением географического полюса, даже если мгновенный геомагнитный полюс никогда не совпадет с географическим. Это наблюдение привело к появлению гипотезы осевого геоцентрического диполя, согласно которой положение оси диполя, усредненное по достаточно длительным периодам времени (возможно, порядка 10 -10 лет), совпадает с положением географической оси. С точки зрения теории динамо эта гипотеза представляется вполне правдоподобной, потому что даже если наклонение диполя является устойчивой характеристикой магнитного поля-воз- [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология