Геомагнитное наклонение

Поэтому полезно выбирать географически обоснованную систему координат, в которой можно подходящим образом определить величину и направление вектора геомагнитного поля в любой точке. (В заданной точке вектор магнитного поля направлен туда же, куда направлен северный конец стрелки сферического компаса.) Общепринятой является прямоугольная система координат, у которой оси направлены на север, восток и вниз (рис. 3.2). Вектор магнитного поля, который в литературе по геомагнетизму обычно обозначается F или Т, а не В, можно затем разложить на декартовы компоненты, обозначаемые X (северная), У (восточная) и Z (вертикальная). Компонента поля, расположенная в горизонтальной плоскости, представляет собой горизонтальную напряженность Н, которая ориентирована по направлению стрелки обычного морского или географического компаса. Угол между Н и направлением на истинный север называется магнитным склонением D, которое считается положительным (отрицательным), когда Н направлено на восток (запад) относительно направления на север. Наклонение /-это угол между F и Н оно положительно (отрицательно), когда F направлено вниз (вверх) от горизонтальной плоскости. Эти элементы магнитного поля связаны между собой уравнениями [c.70]

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]

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]

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]

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]

Рис, 8.9. Горизонтальное (А) и вертикальное ( ) сечения экранированной комнаты, сконструированной в Институте наук о Земле и расположенной в Тайнее (Тайвань). Числа рядом с точками-индукция поля (в нТл) через 5 сут. после возведения экрана. Пунктирные кривые-линии равной индукции (100, 500, 1000 и 5 ООО нТл). До постройки комнаты геомагнитное поле на месте ее расположения бьшо равно 35 800 нТл и имело склонение 8° и наклонение 38°. Место сечения указано на рис. А угловыми стрелками. Обратите внимание на то, что большие градиенты поля наблюдаются только у дверного проема. [c.280]

Магнитное поле представляет собой трехмерное векторное поле. В геомагнетизме принято характеризовать вектор геомагнитного поля его склонением, наклонением и амплитудой. Эти компоненты определяются относительно прямоугольной системы координат, оси которой в свою очередь определяются как функции географических характеристик рассматриваемой точки на поверхности Земли. Одна из этих осей совпадает с направлением меридиана в этой точке и указывает на географический север. Другая перпендикулярна горизонтальной плоскости, касательной к поверхности Земли, и направлена к центру Земли. Третья ось перпендикулярна двум другим и имеет направление на запад. Магнитное склонение определяется как угол между проекцией вектора геомагнитного поля на плоскость, касательную к поверхности Земли, и меридианом. Магнитное наклонение-это угол между вектором поля и плоскостью, касательной к поверхности Земли. Амплитуде, или напряженности поля, соответствует величина вектора геомагнитного поля. [c.32]

Различия между двумя магнитными полями, использованными в дискриминационных тестах, состояли в следующем. Местное (гавайское) геомагнитное поле внутри бассейна было однородным. Это означает, что магнитное наклонение, магнитное склонение и общая величина магнитного поля были одинаковы во всем пространстве, занимаемом рыбой. Добавочное поле создавало внутри бассейна значительные радиальные градиенты магнитного наклонения и величины поля. Таким [c.193]

Необходимо разработать методики экспериментов как для установления причинно-следственной связи между геомагнитной обстановкой и выбросами китообразных, так и для выявления способности китообразных к магниторецепции. Если эта способность существует, то требуется еще определить адекватные характеристики наводимого поля. Например, следует выяснить, могут ли китообразные ощущать разницу в величине магнитного поля, его склонении или наклонении Предстоит также установить существенные параметры эксперимента вид животного, его подвижность по ходу опыта, продолжительность экспозиции в магнитном поле. Конечно, в будущем мы должны продемонстрировать способность к магниторецепции в лабораторных условиях. В дальнейшей работе необходимо учесть предложенные выше модификации методик, которые должны облегчить обнаружение магниторецепции, если таковая существует. Хотя совершенно очевидно, что исследования поведенческих реакций необходимо продолжать, есть ряд веских доводов в пользу акцентирования внимания на анатомических исследованиях. 1) Эксперименты по выработке условных рефлексов не дали положительных результатов. Трудности, возникающие с выработкой [c.300]

Рис. 25.7. Система катушек Гельмгольца, использованная для изменения магнитного поля в месте испытания животного. Ориентационная клетка располагалась на деревянном табурете внутри пары катушек Гельмгольца. Четыре боковых отсека клетки были ориентированы в направлении магнитных севера, юга, запада и востока, при этом катушки были расположены в плоскостях торцовых стенок южного и северного выступов. Каждая катушка состояла из 200 витков изолированной медной проволоки 40-го калибра, и обе они были последовательно соединены с 12-вольтовым автомобильным аккумулятором. При подключении (при помощи пятиметрового провода) к источнику питания между катушками создавалось горизонтальное магнитное поле 0,35 Гс, и если его направление было противоположно направлению горизонтальной составляющей геомагнитного поля в лаборатории, равного 0,17 Гс, то результирующее поле имело горизонтальную составляющую, равную 0,18 Гс и направленную в противоположную сторону по сравнению с нормальным полем. Другими словами, при включении катушек в ориентационной клетке создавалось поле, почти зеркальное по отношению к нормальному геомагнитному полю с горизонтальной составляющей (//) 0,18 Гс, вертикальной (Z) 0,43 Гс, общей величиной (F) 0,48 Гс и магнитным наклонением (/) —67°. При выключенных катушках магнитное поле в ориентационной клетке было таким же, как геомагнитное поле в лаборатории Я = 0,17 Гс Z = 0,43 Гс F = 0,46 Гс I = 68°.

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]

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]

Рис. 3.17. Виртуальные палеомагнитные полюса, положения которых рассчитаны по магнитным склонениям и наклонениям, измеренным глобальной сетью современных геомагнитных обсерваторий. Среднее положение ВГП (крест) почти точно совпадает с северным геомагнитным полюсом (Вое11, Сох, 1961).

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]

Всю сложность проблем, связанных с остаточной намагниченностью электротехнической стали, хорошо демонстрирует пример создания в 1981 г. фирмой Sierra Geophysi s экранированной лаборатории недалеко от Сиэтла (шт. Вашингтон), Объем комнаты составляет 28 м , Она находится в местности с большим магнитным наклонением (72°) и геомагнитным полем 54000 нТл. Последовательность монтажа комнаты была следующей. 1. Возведение наружного слоя пола и потолка и обработка их переносной катушкой. 2. Возведение всего внутреннего слоя и обработка его переносной катушкой. 3. Возведение стен наружного слоя. Такая последовательность сборки позволила осуществить перемагничивание стен внутреннего слоя в почти неэкранированном внещнем поле, близком по направлению к вертикали. По завершении первух двух стадий сборки внутреннее поле было на удивление малым - в пределах от 290 до 820 нТл. На следующий день были установлены и перемагничены переносной катушкой стены наружного слоя, Поле внутри комнаты теперь лежало в интервале от — 12000 до [c.285]

Другими компонентами на этом уровне могут быть горизонтальная и вертикальная составляющие поля и его наклонения (Yeagley, 1947). Неясно, правда, какую дополнительную информацию может при этом получить животное, поскольку декартовы координаты (горизонтальная и вертикальная компоненты) дают такое же количество информации, что и полярные (напряженность и наклонение). Кроме того, трудно представить себе такие первичные органеллы, которые могли бы непосредственно регистрировать горизонтальную и вертикальную компоненты поля подобные органеллы должны были бы обладать одинаковой чувствительностью к силе тяжести и к магнитному полю. Например, достаточно большие магнетитные кристаллы, способные регистрировать поле тяжести, с необходимостью должны состоять из многих доменов, а такая система обладает малым эффективным магнитным моментом и, следовательно, не может использоваться в качестве рецепторов магнитного поля. Кроме того, магнитная энергия однодоменных кристаллов, находящихся в геомагнитном поле, превышает гравитационную энергию в раз ясно, что эти два чувства разделены уже на уровне рецепторов. [c.323]

Благодаря своей протянувшейся с севера на юг территории Бразилия отличается характерными особенностями геомагнитного поля, представляющими большой интерес при исследовании магнетизма в живых организмах. В северных районах страны наклонение геомагнитного поля положительно. У Форталезы, шт. Сеара, на магнитном экваторе поле имеет нулевое наклонение. В области Южно-атлантической магнитной аномалии величина поля ниже 0,25 Гс, а наклонение составляет 25°. На всей территории Бразилии эта величина колеблется от 0,24 до 0,32 Гс (Godoy, 1981) (рис. 14.1). [c.34]

Объединив эти три правила в одно, можно резюмировать его в следующем виде ошибки направления не наблюдаются, если танцы ориентированы вдоль проекции силовых линий магнитного поля на плоскость танцевальной площадки независимо от полярности виляющего пробега или магнитного поля. Еще одно доказательство этого правила было получено Мартином и Линдауэром (Martin, Lindauer, 1977), наблюдавшими за танцами пчел в Марокко и на Канарских островах, где вектор геомагнитного поля наклонен вниз от горизонтальной плоскости под меньшим углом, чем в Германии (углы равны соответственно 42 и 49°). Для обеих местностей полученные кривые ошибок направления всегда проходили через нуль для предсказанных значений угла виляющего пробега при ориентации сот как в плоскости север/юг, так и в плоскости запад/восток. На самом деле в начале своих экспериментов Линдауэр и Мартин использовали неверные значения магнитного наклонения для Марокко и Канарских островов, а последующее изучение танцев пчел привело авторов к необходимости проведения повторного измерения характеристик магнитного поля в этих районах. Эти измерения действительно показали неправильность использовавшихся ранее значений магнитного наклонения. Хотя на первый взгляд представляется, что правило прохождения через нуль Линдауэра и Мартина действительно отражает реально наблюдаемое явление, необходимо все же отметить, что довольно часто кривая ошибок направления проходит через нуль в точках, не предсказанных этим правилом (рис. 18.1 и 18.4). Ввиду малой точности, с которой кривые пересекают нуль в предсказанных местах, не исключено, что при более детальном статистическом анализе данных это правило может и не подтвердиться. [c.153]

Пока еще не выяснено, используют ли рыбы геомагнитное поле для определения направления или навигации в естественных условиях (в океане). Имеются доводы в пользу того, что мигрирующие тихоокеанские лососи должны быть способны к навигации, чтобы возвращаться из открытого океана к североамериканскому побережью столь быстро (Quinn, 1982). Цитируемый автор идет еще дальше, предполагая, что эти рыбы могут использовать для навигации компас и магнитную карту, основанную на двухкоординатной сетке магнитного наклонения и склонения. [c.207]

Хёрт (Hirth, 1971) высказал предположение, что для навигации зеленые черепахи используют ряд различных ориентиров, в том числе, возможно, и геомагнитное поле, определяя его напряженность, полярность и наклонение. Морские черепахи могли бы также использовать для ориентировки магнитные аномалии, например полосчатую структуру магнитного поля океанического дна (результат непрерывного спрединга в условиях инверсий магнитного поля Земли), вулканические острова и [c.220]

В течение примерно тысячи лет мореплаватели использовали для определения направления магнитный компас. В принципе птицы, а также и другие животные могут извлекать дирекциональную информацию компасного типа из геомагнитного поля. Кроме того, магнитное поле Земли может снабжать их и сведениями топографического характера-о местоположении интересующего их объекта. Каждая точка на поверхности земли характеризуется определенной величиной и наклонением геомагнитного поля, и животные могут использовать эти параметры при навигации. [c.238]

Гипотеза о том, что магнитное поле Земли может использоваться птицами в процессе навигации, появилась в научной литературе более 100 лет назад. Ее высказал в 1882 г. Вигюер, предположив, что птицы строят навигационную сетку на основании данных о величине и наклонении геомагнитного поля. Более 40 лет назад Игли (Yeagley, 1947) выдвинул предположение о том, что птицы используют в ходе навигации двухкоординатную сетку из пересекающихся линий магнитной широты (оцененной, например, по величине вертикальной составляющей геомагнитного поля) и географической широты (оцененной по величине силы Кориолиса, возникающей при вращении Земли). (Гипотеза об использовании силы Кориолиса в ходе навигации была впервые высказана шведским физиком Густавом Изингом в 1945 г.) [c.239]

В целом кажется очевидным, что грызуны могут пользоваться геомагнитным компасом, но до сих пор не известно, используют ли они наклонение, как это показано у птиц (Wilts hko, Wilts hko, 1972), или же полярность магнитного поля, поскольку в описанных выше опытах при манипулировании горизонтальной составляющей поля менялись оба параметра. [c.320]

Электрическая активность клеток эпифиза у голубей также изменялась под влиянием полей, близких к геомагнитному (Semm et al., 1982), но латентный период реакщ1и в этом случае измерялся миллисекундами, т. е. был намного короче, чем у морской свинки. Остается пока неясным, на что именно реагируют клетки-на изменение наклонения или величины магнитного поля неизвестно также, сами ли клетки эпифиза воспринимают изменения поля или же их реакция чем-то опосредована. Авторы работы полагают, что описанный эффект вполне может быть непрямьпу , особенно в виду того, что эпифиз обильно иннервирован симпатическими волокнами из верхних шейных ганглиев, а симпатическая нервная система может реагировать на магнитные стимулы. Кроме того, отсутствие сколько-нибудь заметных количеств железа в эпифизе снижает вероятность того, что в нем имеется магнетит, необходимый для детектирования магнитных стимулов. Авторы этих исследований высказали предположение, что эпифиз может быть частью магнитного компаса по их мнению, эпифиз-это чувствительный к свету хронометрический орган (хронометраж требуется для ориентации по солнцу), и эта часть мозга является, по-видимому, идеальным местом для интеграции магнитного компаса с солнечным, учитывающим время. [c.335]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология