Геомагнитное главное

Исследования ионизации, создаваемой над поверхностью земли космическими лучами, привели к резко несовпадающим результатам. Данные по ионизации на уровне моря сведены в табл. 2. Приведенные в ней значения ионизации колеблются от 1 до 2,8 пар ионов см. сек. Причины такого расхождения результатов, полученных на геомагнитных широтах выше 50° с. ш., кроются главным образом в недостаточном количестве данных об активности материала ионизационных камер, а также о вторичных эффектах в их стенках. Учитывая сильный разброс результатов измерения космических лучей при помощи ионизационных камер, некоторые [c.24]

Поскольку понимание фундаментальной взаимосвязи между электрическими и магнитными полями существенно для правильной интерпретации биологических реакций на воздействие геомагнитного поля, рассмотрим некоторые основные представления. Первое и самое главное из них заключается в том, что электрические и магнитные поля связаны друг с другом. Они являются компонентами одного и того же электромагнитного поля, пространственные и временные характеристики которого будут казаться различными двум или нескольким наблюдателям, движущимся относительно друг друга. Поэтому важно, чтобы каждый наблюдатель измерял все физические величины приборами, располагающимися в его собственной системе отсчета, т. е. приборами, неподвижными по отношению к нему. [c.66]

Главное геомагнитное поле [c.69]

Для теоретических целей геомагнитная ось используется при определении системы геомагнитных широт и долгот. Большой круг, перпендикулярный геомагнитной оси, называется геомагнитным экватором, т. е. линией нулевого наклонения главного дипольного поля. На рис. 3.14 показаны различия между геомагнитной, магнитной и географической системами координат. [c.88]

Как мы уже видели, результаты математического анализа однозначно свидетельствуют о том, что большая часть геомагнитного поля обусловлена источниками, расположенными внутри Земли. В настоящее время считается, что источники главного поля локализуются в жидком железном ядре Земли. Поэтому прежде всего подумаем, насколько правдоподобна такая локализация. Я употребляю слово правдоподобна потому, что внутренние области Земли ниже глубины порядка нескольких километров недоступны для непосредственных наблюдений. Все наши представления об этих областях исходят из математических моделей и соображений совместимости, которые в свою очередь опираются лишь на результаты измерений на поверхности. [c.89]

Солнечный ветер-это поток заряженных частиц, главным образом протонов и электронов, постоянно движущихся от Солнца во всех направлениях. Поскольку этот поток обтекает Землю, геомагнитное поле оказывается ограниченным в пространстве вполне определенной областью, называемой магнитосферой, которая по форме напоминает комету с хвостом, направленным от Солнца (рис. 3.31). Резкая граница магнитосферы называется магнитопаузой. Двигаясь со скоростью 300-700 км/с, солнечный ветер является сверхзвуковым потоком по отношению к распространяющимся в нем магнитогидродинамическим волнам. При столкновении с магнитосферой солнечный ветер образует стационарную головную ударную волну, которая отстоит от подсолнечной стороны магнитопаузы на расстояние трех-четырех земных радиусов (один земной радиус = 1/ 3670 км). После прохождения через фронт ударной волны спокойный поток солнечного ветра становится нерегулярным, обтекая магнитосферу. Некоторые частицы солнечного ветра, проникая сквозь магнитопаузу, захватываются геомагнитным полем. [c.125]

Для объяснения природы знакопеременного и симметричного аномального магнитного поля океанского дна Ф.Вайн и Д.Мэтьюз предположили, что магнитные аномалии океана есть не что иное, как запись инверсий магнитного поля Земли в геологическом прошлом на гигантской природной магнитофонной ленте - океанической коре, которая, застывая в рифтовой трещине, рвется в ней примерно по середине и каждая половина раздвигается в стороны от места своего рождения (рис. 1.4). Зная порядок чередования и время каждой инверсии главного магнитного поля Земли, можно составить единую шкалу геомагнитных инверсий, скоррелированную с геохронологической шкалой, и по рисунку аномалий определить возраст дна океана (рис. 1.5), Геоисторическая интерпретация аномального магнитного поля океана, подтвержденная данными глубоководного бурения, убедительно показала геологическую молодость океанического дна. В рифтовых трещинах располагаются самые молодые породь , имеющие современный возраст, а на флангах СОХ и в районах абиссальных котловин возраст пород достигает 80-100 млн лет. Самый древний возраст океанической коры не превышает 160-170 млн лет, что составляет всего /30 от возраста нашей планеты. [c.24]

Таким образом, благодаря следующим друг за другом инверсиям главного магнитного поля и постепенному раздвижению и наращиванию океанических плит в рифтовых зонах вытянутые вдоль них линейные участки океанической коры оказываются намагниченными в разной полярности, но обязательно симметрично по разные стороны от рифтовой зоны (см.рис. 1.4). Следовательно, океаническую кору можно рассматривать как магнитоактивный слой, в первом приближении состоящий из последовательности прямо и обратно намагниченных полос, вытянутых параллельно рифтовой трещине и симметричных относительно нее. В каждом конкретном случае ширина полосы аномального поля АГа океанического дна определяется как произведение линейной полускорости раздвижения плит на интервал времени, в течение которого геомагнитное поле сохраняло одинаковую полярность. [c.32]

Самая молодая, недавно рожденная океаническая впадина - это Калифорнийский залив Калифорнийский полуостров отделился от Мексики всего несколько миллионов лет назад. Впадина Красного моря древнее Калифорнийского залива, но скорость ее разрастания невелика, а скорость накопления осадков значительна, поэтому в Красном море типичные океанические полосовые магнитные аномалии установлены лишь в приосевой зоне, В этом отношении Красное море может служить хорошим примером того, как в условиях быстрого осадконакопления на начальной стадии раскрытия океанской впадины могут формироваться в пределах континентального подножия зоны спокойного аномального магнитного поля даже тогда, когда главное геомагнитное поле инверсирует достаточно часто. [c.34]

Построение карт магнитного поля-непростая задача. Как правило, данные должны быть отбракованы и взвешены с учетом их надежности. По данным спутниковых и аэромагнитных измерений нужно определить соответствующие значения на поверхности. Следует исключить локальные аномалии, связанные главным образом с геологическими структурами, расположенными в нескольких верхних километрах земной коры. Кроме того, значения геомагнитных элементов не постоянны во времени, а дрейфуют от года к году, испьггывают периодические суточные, месячные и годовые вариации и время от времени возмущаются магнитными бурями. Возмущения необходимо исключить, периодические флуктуации - усреднить по определенным интервалам времени, а данные за несколько лет должны быть приведены к одному и тому же времени. [c.75]

Заметив, что магнитное поле Земли сходно с полем однородно намагниченной сферы, Гильберт (Gilbert, 1600) заявил Земля сама по себе является огромным магнитом . Однако, несмотря на всю красоту этого смелого утверждения, оно в дальнейшем было признано слишком упрощенным и претерпело изменения. Чтобы могло образоваться главное дипольное поле, вся Земля должна быть однородно намагничена и иметь интенсивность намагничивания около 0,075 Гс (Ja obs, 1963). Однако ниже глубин порядка 25 км температура внутри Земли превышает лабораторную температуру (точку Кюри), при которой железо сохраняет остаточную намагниченность. Поэтому любой намагниченный материал должен находиться в пределах верхних 25 км. Но если вопреки всем теоретическим и экспериментальным представлениям физики высоких давлений во внутренних частях Земли давление распределено таким образом, что оказывается возможным возникновение некой формы вещества, намагниченной при высоких температурах, то намагниченные породы могут встречаться и глубже 25 км. В этом случае для создания геомагнитного поля необходима постоянная намагниченность, превышающая 6 Гс. Обе эти величины намагниченности значительно больше тех значений, которыми обычно характеризуются породы земной коры. В редких случаях интенсивность намагничивания железной руды превышает 1 Гс, тогда как обычно она составляет около 0,03 Гс. Кроме того, нерудные породы, слагающие основную часть земной коры, характеризуются средней намагниченностью менее 100 нТл (Hahn, 1971). [c.89]

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]

Для пород, возраст которых превыщает 5 млн. лет, точность датировок К-Аг-методом недостаточна для составления надежной хронологической щкалы полярности, основанной на данных по всему земному щару. В настоящее время типичная погрещность К-Аг-датировок составляет 2% (M Dougall, 1979). Следовательно, инверсия, датированная возрастом 5 млн. лет, могла произойти в любое время в пределах 200 ООО-летнего интервала (период, равный или немного больший, чем 16 из 23 интервалов полярности, показанных на рис. 3.23). Это делает практически невозможным применение К-Аг-метода для корреляции последовательностей инверсий из различных районов. Продление геомагнитной временной шкалы за пределы 5 млн. лет назад основано главным образом на отдельных стратиграфических разрезах, сформировавшихся в результате непрерывного осадконакопления в течение длительных периодов времени. Корреляцию данных из различных районов можно проводить с помощью процедуры сопоставления стратиграфических шкал, подобно тому как определяют возраст дерева по годовым кольцам. Для определения возраста некоторых точек на шкале можно тогда использовать различные геологические и палеонтологические реперы. (Иными словами, в связи с глобальной природой инверсий геомагнитного поля магнитостратиграфическая шкала полярности является многообещающей для датировки и корреляции геологических и палеонтологических событий.) [c.110]

В заключение следует отметить, что геомагнитные вариации ионосферного происхождения, главным образом те, которые имеют временную шкалу порядка часов, индуцируют электрические токи в земной коре и мантии. Эти токи, называемые теллурическими токами, вносят вклад во внутренние источники геомагнитного поля (Pri e, 1967). В большинстве случаев индуцированные поля могут быть весьма значительными вблизи побережий и аномалий проводимости твердой Земли. Наибольшее влияние испытывают амплитуды временных вариаций вертикальной компоненты Z в экстремальных случаях они могут увеличиваться или уменьшаться примерно на порядок (см. Rikitake, 1964). [c.127]

По мере того как облако солнечных частиц продолжает бомбардировать магнитопаузу, буря вступает в свою начальную фазу, во время которой напряженность поля остается высокой или может даже еще возрасти. В это время число захваченных геомагнитным полем частиц увеличивается, что приводит к возрастанию кольцевого тока и соответствующему уменьшению напряженности поля на земной поверхности. С этого уменьшения начинается главная фаза бури. В течение главной фазы напряженность поля может уменьшаться на несколько сотен нанотесл. Со временем, однако, избыток захваченных частиц уменьшается и поле медленно возвращается в свое нормальное состояние. Эта последняя стадия главной фазы известна как фаза восстановления. Во время смены полярности или в другие периоды пониженной напряженности геомагнитного поля (рис. 3.21), когда магнитопауза приближается к Земле, а авроральная зона расширяется до более низких широт (Sis oe et al., 1976), частота и сила магнитных бурь, регистрируемых на поверхности Земли, должна увеличиваться. [c.134]

Поскольку К-индекс выводился главным образом как мера потока солнечных частиц, а не геомагнитной активности, выводы относительно биологических воздействий геомагнитной активности, основанные на величине К-индекса, чреваты большими ошибками, чем те, которые возникают при выводах причинно-следственных связей из статистической корреляции. Некоторые другие корреляции с солнечной активностью, например такие, как ее малоизученная связь с тонкими погодными явлениями (см., например, Wil ox et al., 1974), вполне могут быть ответственны за биологический эффект. [c.138]

Несколько попыток повторить оригинальные наблюдения Линдауэра и Мартина о совпадении ориентации строящихся роем сотов с их ориентацией в родительском улье закончились неудачей (Gould, 1980b De Jong, 1982). Де Джонгу (1982), однако, удалось не только повторить эти данные, но и выяснить вероятную причину предыдущих неудач. Он показал, что, если рои пчел переносить из одного улья к другому, они при строительстве сохраняют ориентацию сотов, только если занимают улей раньше, чем через 9 дней после вылета старые рои в отличие от молодых не придерживаются ориентации сотов в родительской колонии. Доказав это, Де Джонг вновь задался вопросом, является ли геомагнитное поле указателем направления строительства сотов Он собрал пять молодых роев и поместил их в новые ульи. Через два дня, за которые пчелы уже успевают построить достаточно сотов, чтобы определить их ориентацию, Де Джонг перенес пчел в новый улей и снова дал им возможность начать строить соты. Таким образом, для каждого роя он получил ориентацию нескольких сотов. Но самое главное, что при каждом переносе Де Джонг изменял на 90° горизонтальную составляющую магнитного поля в улье, включая или выключая ток в катушках Рубена. Если ток был выключен, вектор магнитного поля указывал на север, если включен-на восток. В общей сложности была определена ориентация 15 сотов. Результаты приведены на рис. 18.7. Если построенный роем сот ориентирован в том же абсолютном направлении, что и предыдущий, то на графике он имеет координату 0° (точка расположена в верхней части окружности). Такое положение точки означает, что пчелы пользуются неким внешним указателем для ориентации. Если направление сотов совпадает с вектором измененного магнитного поля, то точка расположена в нижней части окружности и имеет координату 180°. Отсюда следует, что для ориентации пчелы используют горизонтальную составляющую магнитного поля. Полученное в экспери- [c.159]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология