Магнітне поле Землі

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Схема магнітного поля Землі, що демонструє різницю між магнітними та географічними полюсами Землі
Магнітне поле Землі, 2014 рік
Комп'ютерне моделювання геомагнітного поля нормальної полярності

Магнітне поле Землі, геомагнітне поле (англ. geomagnetic field, Earth’s magnetism, terrestrial magnetic field, нім. Magnetfeld der Erde, geomagnetisches Feld n) — силове поле, виникнення якого зумовлене джерелами, що знаходяться в земній кулі та навколоземному просторі (магнітосфері та іоносфері)[1][2]. У навколоземному космічному просторі магнітне поле Землі утворює магнітосферу.

Спрощено магнітне поле Землі можна уявити собі як поле магнітного диполя, нахиленого приблизно під кутом 11,5° відносно осі обертання Землі і віддаленого на 300 км від геомагнітного центра Землі[3][2].

Класифікація[ред.ред. код]

Розрізняють декілька видів земного магнітного поля[1][2]:

Характеристики[ред.ред. код]

Напруженість магнітного поля Землі — векторна характеристика, яка визначає величину й напрям магнітного поля в даній точці земної поверхні в даний час, основна його властивість. Позначається зазвичай латинською літерою (H), вимірюється в ерстедах у системі СГСМ і ампер-витках на метр (А·в/м) у системі СІ[3]. Напрям і величину напруженості вимірюють магнітометрами[2].

Магнітна стрілка, шо вільно обертається у будь-якому напрямку, в кожній точці магнітного поля набуває орієнтації, відповідної положенню вектора напруженості (T), який може бути розкладений на 3 проекції[3][2]:

  • Меридіональну — магнітний меридіан точки.
  • Широтну. Кут в горизонтальній площині даної точки між географічним та магнітним меридіанами цієї самої точки називають магнітним схиленням (D). Якщо найближчий до полюса відрізок магнітного меридіана розташований на схід від географічного — схилення східне, або додатне; в іншому випадку воно західне, тобто від'ємне. Лінії на карті, що з'єднують точки з однаковими значеннями магнітного схилення називаються ізогонами[3].
  • Вертикальну (радіальну). Кут між горизонтальною площиною та положенням вектора напруженості магнітного поля даної точки — магнітне нахилення(I). Магнітний екватор — лінія, що сполучає точки земної поверхні, в яких вектор напруженості перебуває в горизонтальній площині. Кут нахилу стрілки компаса між ним та магнітними полюсами змінюється в інтервалі 0…90°. Магнітне нахилення позитивне, коли вектор направлений вниз від горизонтальної площини (Північна півкуля), і негативне, коли вектор направлений вгору (Південна півкуля). Лінії на карті, що з'єднують точки з однаковими значеннями магнітного нахилення називають ізоклінами[3].

Значення різних компонентів магнітного поля Землі на земній поверхні згідно World Magnetic Model (WMM), 2010 рік[4].

Магнітне поле Землі змінюється в межах від 30 мкТ в районі екватора до 60 мкТ в районі полюсів[1].

Магнітні полюси[ред.ред. код]

Місця, де уявний земний диполь перетинає поверхню Землі називають геомагнітними полюсами (північним й південним)[3]. Їхнє розташування близьке до розташування магнітних північного та південного полюсів Землі, які визначаються як місця на поверхні Землі, в яких стрілка компаса показує прямовисно вниз, до центра Землі[3]. Лінію ж, вздовж якої магнітна стрілка, що обертається навколо горизонтальної осі, займає горизонтальне положення, називають магнітним екватором[3]. Магнітні полюси не збігаються ані з геомагнітними, ані з географічними, їхнє положення не є сталим, воно помітно змінюється в часі. Заради зручності назви магнітних полюсів звичайно прив'язують до географічних, тобто південний (фізично) магнітний полюс, розташований у Північній півкулі, називають Північним магнітним полюсом[3].

Північний магнітний полюс нещодавно покинув територію Канади й рухається в напрямку Росії.

Аномалії[ред.ред. код]

Поряд із закономірними змінами характеристик магнітного поля вздовж земної поверхні спостерігають глобальні, регіональні та локальні особливості, що пов'язані з неоднорідністю внутрішньої будови Землі — геомагнітні аномалії[3]. Деякі аномалії використовують як пошукові ознаки великих родовищ корисних копалин (залізних руд) — напруженість магнітного поля Курської магнітної аномалії в 4 рази перевищує нормальну[3].

Зміни геомагнітних характеристик в часі[ред.ред. код]

Рух магнітних полюсів згідно даних магнітного схилення у період 1590–1990 років

Найчастіші і найінтенсивніші варіації характеристик має зовнішнє магнітне поле Землі (діапазон від часток секунди до десятиліть); найменші зміни відбуваються у головному магнітному полі Землі — вікові геомагнітні варіації[2].

Зменшення напруженості магнітного поля з часом свідчить про наступну зміну намагніченості магнітного диполя й зміни геомагнітних полюсів — переполюсовки. Це явище час від часу спостерігають у геологічній історії Землі, про що свідчать магнітостратиграфічні шкали[3].

Значення[ред.ред. код]

Магнітне поле Землі реагує на прояв сонячної активності магнітними бурями та екранує поверхню Землі й усе живе на ній від потоку заряджених часток сонячного вітру і частково від космічного проміння[2].

Вивчення геомагнітного поля має велике значення, зокрема для орієнтування на місцевості, розвитку радіозв'язку, магнітних методів розвідки корисних копалин тощо (магнітометричний і магнітотелуричний методи розвідки)[1][2]. Досліджують вплив магнітного поля на життєдіяльність людини, тварин і рослин. Зокрема, магнітні бурі можуть негативно впливати на здоров'я людей з серцево-судинними захворюваннями[2].

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б в г Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Донецьк : Донбас, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
  2. а б в г д е ж и к Магнітне поле Землі // Українська радянська енциклопедія : [у 12-ти т.] / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Голов. ред. УРЕ, 1974–1985.
  3. а б в г д е ж и к л м н Багров М. В., Боков В. О., Черваньов І. Г. Землезнавство / за редакцією Шищенка П. Г. — К.: Либідь, 2000. — 464 с. ISBN 9660600577
  4. Maus, S., S. Macmillan, S. McLean, B. Hamilton, A. Thomson, M. Nair, and C. Rollins (2010). The US/UK World Magnetic Model for 2010-2015. National Geophysical Data Center. Процитовано 18 жовтня 2013. 

Література[ред.ред. код]

  • Іванчук В. Г. Магнетизм у Всесвіті. — К., 1967.
  • (англ.) Campbell, Wallace H. (2003). Introduction to geomagnetic fields (2nd ed.). New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-52953-2.
  • (англ.) Merrill, Ronald T.; McElhinny, Michael W.; McFadden, Phillip L. (1996). The magnetic field of the earth: paleomagnetism, the core, and the deep mantle. Academic Press. ISBN 978-0-12-491246-5.
  • (англ.) Merrill, Ronald T. (2010). Our Magnetic Earth: The Science of Geomagnetism. University of Chicago Press. ISBN 0-226-52050-1.
  • (нім.) Walter Kertz, Ruth Kertz, Karl-Heinz Glassmeier Geschichte der Geophysik (= Zur Geschichte der Wissenschaften. Bd. 3) Olms, Hildesheim 1999, ISBN 978-3-487-10843-8.
  • (рос.) Яновский Б. М. Земной магнетизм. — Л., 1978.
  • (рос.) Стейси Ф. Физика Земли. — М., 1972.

Посилання[ред.ред. код]