Геомагнитные явления

Полоса вдоль 67-й геомагнитной широты, называемой авро-ральный овал,— арена протекания сложного комплекса электромагнитных явлений, тесно связанных с солнечной активностью. Существенной особенностью данной зоны являются изменения в структуре цикличности возмущений ГМП электромагнитная обстановка заметно изменяется при переходе от полярной ночи к полярному дню. От средних широт к высоким (67°) возрастает амплитуда. колебаний геомагнитного поля в диапазоне микропульсаций, и величина этого возрастания зависит от частоты, что приводит к большим изменениям спектрального состава возмущений ГМП при перемещении по широте. [c.91]

Немаловажный вклад в разрешение проблемы магниторецепции и ориентации внесло выявление связи между выбросами китообразных на сушу и передвижениями их в открытом океане, с одной стороны, и геомагнитными минимумами-с другой. Полученные данные позволяют предположить использование пелагическими китообразными для навигации магнитных ориентиров. Остается, однако, неизвестным, могут ли так же воспринимать магнитное поле и прибрежные виды китообразных вероятно, эти животные больше полагаются на другие сенсорные системы, такие как эхолокация и зрение, более эффективные для обнаружения мелей у побережья. Несмотря на обнадеживающие выводы, подобные результаты корреляционного анализа следует интерпретировать с большой осторожностью. Необходимо досконально исследовать альтернативные возможности объяснения приведенных выше явлений, такие как использование китообразными для навигации топографических особенностей и метеорологических условий. Не исключено также, что на передвижение китообразных влияют маршруты миграций рыб, использующих магнитные ориентиры. Существование корреляции между Л/ -индексом и миграциями китов-пока предварительный результат, и его необходимо подтвердить. Для этого надо провести аналогичный анализ и показать отсутствие корреляции между миграционным поведением и какими-либо другими факторами среды, как это было сделано при анализе выбросов. Следует также отметить, что на скорости миграций могут сказываться различия китообразных по возрасту и полу, а это в свою очередь могло бы вести к ложной корреляции с уровнем магнитного поля. В дальнейших исследованиях было бы полезно воспользоваться банком данных независимо от китобойного промысла. Кроме того, при анализе следует пользоваться более подробными измерениями магнитного поля, т. е. ежедневными, а не недельными или месячными. [c.282]

При регистрации теллурических токов в Черном море уже А. Т. Мироновым было обнаружено очень интересное явление во время сильных возмущений электродвижущая сила в цепи потенциометра колебалась не около нуля, а около какого-то среднего ее значения. Возникала какая-то постоянная составляющая э.д.с., налагающаяся на переменную и притом тем большая, чем больше были амплитуды колебаний около среднего значения. В связи с этим В. В. Шулейкин высказал предположение о возможном влиянии аналогичных постоянных составляющих э.д.с. в океане на общую картину магнитного поля [21] ведь если допустить наличие теллурических токов в Атлантическом океане, направленных вдоль меридиана, с севера на юг, то им можно было бы приписать возникновение восточной отрицательной составляющей напряженности геомагнитного поля, достигающей максимума в характерном экваториальном районе на карте Л. А. Корневой (как это видно на рис. 637). [c.1013]

Геомагнитные измерения позволяют определять не только магнитные свойства пород, но и распределение электропроводности в поверхностном слое Земли до глубины в несколько километров. Для этого применяют метод электромагнитного зондирования, состоящий в измерении магнитного поля, производимого импульсом тока в сотни и даже многие тысячи ампер. Вид магнитного отклика, принимаемого на расстоянии десятков километров от источника, и его спектральный состав дают информацию об электропроводности глубинных слоев, так как глубина проникновения электромагнитных колебаний зависит от его периода (при 1 Гц глубина около 3 км для типичных пород), - явление, аналогичное скин-эффекту. Восстановление распределения электропроводности с глубиной требует сложной математической обработки. [c.179]

Эволюционные аспекты этих данных более или менее очевидны. Ухудшение качества и стабильности геомагнитной информации во время инверсий могло быть катастрофическим для популяций, нуждающихся в надежной информации для ориентации и навигации. Увеличение интенсивности геомагнитных возмущений при уменьшении напряженности магнитного поля (см. Sis oe et al., 1976) будет воздействовать также на виды, нуждающиеся в магнитной информации для своей ориентации, и может приносить вред большому числу видов, нарушая ход их биологических часов. Не исключено, что это не единственный способ, с помощью которого геомагнитные инверсии влияют на эволюцию,-он просто наиболее очевиден в свете имеющихся на сегодняшний день данных. Слабость наблюдаемых эффектов часто ставила в тупик исследователей биомагнетизма. Но если судить о будущем по опыту последнего десятилетия, то, видимо, усовершенствованная методика экспериментов и улучшенная аппаратура, а также растущее число исследований - все это приведет к открытию многочисленных менее очевидных, но более эффективных способов, с помощью которых геомагнитные явления могли бы непосредственно воздействовать на эволюцию органического мира. [c.125]

Броуновским суперпарамагнетизмом называют явление намагничивания магнитньгх коллоидов путем ориентации самих частиц вместе с вмороженным в их тело магнитным моментом. При подходящих условиях зависимость намагниченности от напряженности поля одинакова как при неелевском, так и при броуновском парамагнетизме. Вместе с тем имеются и существенные качественные различия в поведении систем с твердой и жидкой средой. Неоднозначно влияние температуры на магнитную восприимчивость твердых магнитных коллоидов. С одной стороны, согласно формуле (3.9.105), повышение температуры облегчает вращательную диффузию и тем самым увеличивает магнитную восприимчивость коллоидной системы. Но с другой стороны, это ведет к уменьшению значения аргумента функции Ланжевена в формуле (3.9.104) и к уменьшению восприимчивости. Температурная зависимость восприимчивости (намагниченности) твердых магнитных коллоидов является одним из способов нахождения константы анизотропии или размера магнитных частиц. При достаточно низкой температуре вращательная диффузия магнитных моментов практически отсутствует (магнитные моменты вмораживаются в кристаллическую решетку частицы). Это ведет к потере суперпарамагнетизма и к появлению магнитно-жестких свойств — способности вещества сохранять приобретенную в магнитном поле намагниченность и после выключения поля. Благодаря такой особенности некоторые вещества (например, глина с примесью оксидов железа, красный кирпич) сохраняют в себе отпечаток геомагнитного поля, действовавшего на них в моменты повышенной температуры (при остывании вулканической породы, при последнем протапливании печи или при пожаре и т. д.). На магнитной памяти веществ основан палеомагнетизм — наука о магнитном поле Земли в геологически отдаленные времена. В структуре дисперсных материалов зашифрованы также сведения о физико-химических условиях их возникновения, и это относится не только к магнитным дисперсным системам. Наличие магнитных свойств дает не только дополнительную информацию об условиях возникновения материала, но и дополнительные средства расшифровки его структурного состояния. Осадочные горные породы в свое время сформировались при свободной коагуляции и оседании частиц в сильно разбавленных взвесях морей и океанов. Они представляют собой своеобразную летопись геологических эпох, которая пока еще полностью не расшифрована. [c.668]

Земные теллурические токи [22, 23]. Токи и переменное геомагнитное поле — явления, связанные между собою. Плотность теллурческих токов / для различных участков земной поверхности пpиблизиteль-но одинакова / = 2 а/км . Интенсивность теллурических токов возрастает от низких широт к высоким. На низких широтах напряженность поля обычно не превосходит десятков милливольт на километр. В полярных странах напряженность может достигать единиц и даже десятков вольт на километр наиболее сильны теллурические токи во время магнитных бурь. [c.996]

Распределение скорости образования изотопов внутри атмосферы может быть рассчитано на основании данных об интенсивности космических луче ) и из экспериментальных исследований происходящих при этом реакций [54]. Основным свойством такого распределения является широкий максимум на высотах около 12 км, который несколько смещается в зависимости от геомагнитной широты (рис. 55). Этот слой с максимальной скоростью образования изотопов возникает в результате взаимодействия следующих двух факторов быстрого уменьшения потока низкоэнергичных нейтронов с уменьшением высоты и вертикального распределения плотности атмосферы. В результате образуется максимум на указанном уровне и, кроме того, именно это взаимодействие определяет скорость образования изотопов. Наличие таких слоев с максимальной скоростью образования относится к категории основных атмосферных явлений такие слои возникают всякий раз, когда та или иная составляющая (например, озон, атомарный кислород и т. п.) образуется в результате поглощения внешнего излучения. [c.268]

В описанной выше спрединговой модели магни-гоактивного слоя блоки прямой и обратной намагниченности контрастно соседствуют друг с другом и не разделены переходной зоной. Такая модель предполагает, что магнитное поле Земли меняется мгновенно и аккреция новой океанической коры происходит вдоль некоторой линии (оси спрединга). В действительности же сейчас хорошо установлено, что зона генерации новой океанической коры (зона аккреции и неовулканическая зона) как на медленно, так и на быстро раздвигающихся хребтах имеет некоторую конечную ширину. В этом случае должно наблюдаться явление магнитной контаминации за счет смешения лав, излившихся в различные геомагнитные эпохи и, следовательно, имеющих разную полярность в случае частых инверсий геомагнитного поля [84]. [c.67]

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]

С качественной точки зрения можно провести аналогию между движениями жидкости в земном ядре и метеорологическими явлениями (см., например. Сох, 1975). Движения, обусловливающие возникновение вековых вариаций геомагнитного поля, соответствуют крупномасштабным метеорологическим явлениям, таким как ураганы и перемещение областей высоких и низких давлений по земному шару, тогда как изменения механизма динамо, происходящие в течение длительного периода времени, соответствуют климатическим изменениям. В результате предполагается, что относительно резкие изменения частоты инверсий, усредненные по длительным периодам времени (10-100 млн. лет), отражают изменения граничных условий режима работы динамо. К ним относятся, например, изменения в поступлении энергии или нарушение геометрии либо физической природы поверхности земного ядра. В частности, заманчивым представляется предположение о связи поведения геодинамо за длительный период времени с конвективными движениями в мантии и, следовательно, с дрейфом континентов. Джекобе (Ja obs, 1981) считает, что существует определенная зависимость между изменениями теплового потока и частотой инверсий, а Фогт (Vogt, 1975) нашел, что изменения частоты инверсий, по-видимому, совпадали с крупными тектоническими событиями около 110-120, 70-80 и 42-45 млн. лет назад (см. рис. 3.24 и 3.26). Совсем недавно Форс (For e, 1984) заметил, что геологическая летопись содержит большое количество данных, свидетельствующих о связи между инверсиями поля, скоростью спрединга дна океана и климатом. [c.119]

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]

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]

В отличие от гипотез, предложенных предшественниками, гипотеза Булларда позволяет объяснить очень важную черту земного магнитного пол т, отчасти отраженную на рис. 633 изменчивость магнитного склонения в веках (вероятно, с теми же процессами связано и изменение угла наклонения магнитной стрелки). В 13 мы еш е возвратимся к этому важному вопросу и увидим, что поведение магнитного склонения с 1540 по 1935 г., зарегистрированное обсерваторией в Лондоне и Гриниче, связано с обш ей тенденцией всех особенностей геомагнитного поля в Европе, Атлантике и Северной Америке — с дрейфом этих особенностей с востока на запад. Гипотеза Э. Булларда так объясняет это замечательное явление. Если мы представим, что петля, образованная магнитной силовой линией на рис. 634, будет продолжать растягиваться, то увидим, что она будет опоясывать Землю по двум географическим параллелям. Совершенно так же возникнет целая система магнитных силовых линий, растянутых по параллелям. Оказывается, что подобная система неустойчива она должна распадаться на своеобразные ячейки, которые будут создавать тороидальное поле. [c.984]

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