Ако сравним силата на магнитното поле на планетите Венера, Земя и Марс, веднага прави впечатление, че Земята има особено силно магнитно поле и само тя е обитаема.
Силата и посоката на земното магнитно поле се променят с течение на времето. По данни от измерванията на спътниковата система Swarm, през 2014 година магнитното поле на Земята има следния вид:
За 2010 година земното магнитно поле е изглеждало така:
Вижда се, че от 2010 до 2014 година не са настъпили големи промени в магнитното поле на Земята. Четирите големи световни магнитни аномалии (Канадска, Бразилска, Сибирска и Австралийско-Антарктическа)
Общо описание
Земното магнитно поле има постоянна съставляваща - основно поле (~ 99 %) и много по-слаба променлива съставляваща (~ 1 %).
Основното магнитно поле на Земята по форма е близко до магнитното поле на магнит с два полюса - магнитен дипол. Северният и южният магнитни полюси не се намират точно на мястото на географските полюси на Земята.
Средната стойност на магнитната индукция близо до земната повърхност е ~ 50 000 nT (нано Тесла).
Отклоненията от формата на диполното поле, имащи на повърхността на Земята размери ~ 10 000 km и отклонение в стойността до 10 000 nT образуват така наречените световни магнитни аномалии (например Бразилската, Сибирската, Канадската).
Основното магнитно поле на Земята се променя бавно във времето (векови вариации) с периоди от 10 до 10 000 години (например промени с периоди от 10-20, 60-100, 600-1200 и 8000 години).
Главният период (около 8000 години) се характеризира с изменение на диполния момент от 1,5 - 2 пъти.
В течение на вековните вариации, световните магнитни аномалии се движат и променят големината и формата си.
Измервания на земното магнитно поле
Сведенията за разпределението на магнитното поле на Земята и вековните вариации са получени от преки измервания на големината и посоката на магнитното поле, които са започнати от 19 век, навигационните магнитни измервания през 15 - 20 век и от археомагнитни и палеомагнитни данни.
Магнитното поле на Земята се измерва с магнитометри в наземни стационарни магнитни обсерватории, а също се извършват и магнитни снимки - морски, от самолети, ракети и спътници.
Палеомагнитология
Големината и посоката на древното магнитно поле на Земята може да бъде установена по намагнитеността на седиментните скали, съдържащи феримагнитни минерали. С такива палеомагнитни методи е установено, че магнитното поле на Земята е съществувало поне от преди 2,5 милиарда години и е имало сила, близка до сегашната.
Храктеристиките на геомагнитното поле остават неизменни в течение на 100 хиляди до 10 милиона години, след което магнитното поле на Земята неочаквано намалява 3 - 10 пъти и в относително кратък (1000 - 10 000 години) преходен период може да измени знака си (да настъпи инверсия). След някакво време силата на земното магнитно поле отново достига нормалното си ниво, което отново се запазва достатъчно дълго време (100 хиляди - 10 милиона години).
В преходния период може да настъпи една, няколко (2-3), или нито една инверсия. За последните ~ 30 милиона години средното време между инверсиите на земното магнитно поле е било ~ 150 000 години.
Местни аномалии
Освен световните магнитни аномалии, в геомагнитното поле на повърхността се наблюдават и местни магнитни аномалии, причинени от магнитните свойства на скалите, съставящи земната кора. Размерите на тези аномалии са от единици до стотици километри, а големината им е средно 200 nT , но в отделни случаи може да достигне до 10 000 nT (например ако има големи струпвания на магнитни железни руди).
Изучаването на аномалните отклонения на геомагнитното поле се използва при търсенето на полезни изкопаеми и изследването на дълбочинния строеж на земната кора до дълбочина 20 - 50 km. На по-голяма дълбочина температурата нараства над точката на Кюри, при което минералите загубват магнитните си свойства и вече не могат да влияят на магнитното поле.
Променливата съставляваща
Постоянната съставляваща на земното магнитно поле се генерира от процеси във вътрешността на Земята. За разлика от това, сравнително краткопериодичните промени на земното магнитно поле се дължат предимно на външни причини.
Електрическите токове, протичащи в йоносферата и магнитосферата, създават променлива компонента на магнитното поле на Земята, която не е по-голяма от 100 nT .
По време на магнитна буря земното магнитно поле може да се променя със стойности до 1000 nT.
Магнитното поле в Европа
Промените в силата на земното магнитно поле през предишните 100 години на територията на Европа по данни от http://www.ngdc.noaa.gov/wist/magfield.jsp :
1910 година. В България: около 44000 nT
1930 година. В България: нараства до около 44500 nT
1950 година. В България: нараства към 46000 nT
1970 година. В България: нараства над 46000 nT
1990 година. В България: вече е към 47000 nT
2010 година. В България: нараства още, достигайки около 47500 nT
Изводи
Според тези данни се оказва, че за един век, от 1910 до 2010 година, земното магнитно поле в България се е усилило приблизително от 44000nT до 47500nT.
Това увеличение със стойност +3500nT съставя 7,95% от 44000. Причинено е от промените в Сибирската световна магнитна аномалия на североизток от България.
Промяната е значителна, но изглежда в границите на нормалните векови вариации.
Няма коментари:
Публикуване на коментар