Karasal manyetizma teorileri nelerdir? Karasal manyetizma ve unsurları
Bizim Toprak- en yakın yıldız olan Güneş'in etrafındaki yörüngelerinde dönen dokuz gezegen arasında beşinci en büyüğü. Dünya her saniye yaklaşık 30 km yol alır ve yıl boyunca Güneş etrafında tam bir devrim yapar. Ayrıca Dünya kendi ekseni etrafında bir tepe gibi dönerek 24 saatte tam bir devrim yapar. Dünya mükemmel bir küre değildir. Çapı ekvatorda 12756 km (dünyayı kuzey ve güney yarım kürelere bölen koşullu bir çizgi) ve kutuplarda 12714 km'dir. Ekvatorda dünyanın çevresi 40075 km'dir.
Ay- Dünyanın en yakın uzay komşusu. Çapı, Dünya çapından yaklaşık dört kat daha küçüktür ve 3475 km'ye eşittir. Ay'ı oluşturan kayalar dünyanınkinden daha az yoğundur, bu nedenle ay dünyadan 8 kat daha hafiftir.
Dünya, esas olarak taşlı kayalardan oluşan Güneş'ten üçüncü gezegendir.
Gezegenimizin "Anketi" veya Dünya hakkında kesin olarak bildiklerimiz
Bugün, insanlığın yaşadığı gezegeni, ortalama yarıçapının 6371 km olduğunu kesin olarak biliyoruz. Bununla birlikte, ekvator düzleminde biraz daha büyüktür - yaklaşık 6378 km ve Dünya'nın merkezinden direğe olan mesafe daha azdır, neredeyse 6357 km'dir.
Dünya'nın yüzeyi 510 milyon km2 olup, bunun %71'i okyanus, geri kalanı karadır. Belki de genel olarak, Dünya'da çok daha az kara olduğu için gezegenimize Okyanus demek daha doğru olur?
Dünyanın hacmi, on iki sıfırla biten kilometreküp sayısı ile gösterilir. Dünya'yı oluşturan her bir metreküp malzeme ortalama olarak 5,5 tondan biraz daha ağırdır.Yani, eğer bir dev gezegeni devasa ölçeklere yerleştirmeyi başarsaydı, altı yirmi bir sıfır ton "çekecekti"!
Gezegenin iç bileşimine demir hakimdir - neredeyse %35'i; sonra oksijen (yaklaşık %30), ardından silikon (%15) ve magnezyum (%12) gelir. Ama bu ortalama.
Dünya'nın varlığının 4,6 milyar yılı boyunca, yerçekimi daha ağır kayaları dünyanın daha derinlerine çekti ve daha hafif olanları yüzeye daha yakın bıraktı. Bu "sıralama", dünyanın iç ısısı tarafından da yardımcı oldu - Dünya'nın tam ortasında, sıcaklık 5000 ila 6000 ° C arasındadır. Bu nedenle, gezegenin gövdesi hem fiziksel özelliklerde hem de içinde heterojen hale geldi. kimyasal bileşim. Çekirdekte gezegenin özü bulunur; bir manto ile çevrilidir ve her şeyin üstünde yer kabuğu bulunur.
Dünya gezegeninin kendi manyetizması vardır - hissetmediğimiz görünmez bir manyetik kuvvet alanı ile çevrilidir, ancak demir veya diğer bazı metalleri içeren malzemeler üzerinde hareket eder. Bir pusula kullanarak manyetik alanı tespit edebilirsiniz. Pusula iğnesi uzun ince bir mıknatıstır. Dünyanın manyetizması ile etkileşime girerek döner ve kuzeyi ve güneyi gösterir.
1. Manyetik alan çizgileri, 2. Dünya
En çok Kuzey ve Güney manyetik kutuplarında belirgindir. Orada, manyetik kuvvet çizgileri dikey olarak yönlendirilir.
Muhtemelen, Dünya'nın manyetik alanı, dış çekirdeği tarafından üretilen kuvvetlerden kaynaklanmaktadır - yüzeyin yaklaşık 2900 km altında bulunan bir demir kabuk. Böyle bir derinlikte basınç çok yüksektir ve sıcaklık 4000 °C'yi aşmaktadır. Bu sıcaklıkta demir sıvı hal. Dünyanın dönüşü nedeniyle, erimiş demir akışları bir tirbuşon gibi döner, hareketleri elektrik üretir ve bu da dünyayı çevreleyen ve bizi Güneş'in yüksek enerjili parçacıklardan gelen radyasyondan koruyan bir manyetik alan oluşturur. ile dünyayı bombalar. Bununla birlikte, bazı parçacıklar manyetik kutuplar tarafından çekilir ve gece gökyüzünde - aurorada - parlamalara neden olur.
Manyetik alan uzaya yayılır ve manyetosferi oluşturur. Yüksek enerjili güneş parçacıkları, "güneş rüzgarı" manyetosferi bombalar ve onun gözyaşı damlası şeklini almasına neden olur.
Dünyanın içindeki muazzam termal enerji akışları ve gezegenin kendi ekseni etrafında dönmesi, yarı sıvı kayaların spiraller halinde hareket etmesine neden olur. Bu spiral akımlar heyecanlandırıyor elektrik akımları bir manyetik alan oluşturan.
KARASAL MANYETİZMA, dünyanın manyetik alanını inceleyen bir jeofizik bölümü. Gerginliğe izin ver manyetik alan bu noktada F vektörü ile temsil edilir (Şekil 1). Bu vektörü içeren dikey düzleme manyetik meridyen düzlemi denir. Coğrafi ve manyetik meridyenlerin düzlemleri arasındaki D açısına sapma denir. Doğu ve batı sapmaları vardır. Doğu çekimlerini artı işaretiyle, batı çekimlerini eksi işaretiyle işaretlemek gelenekseldir. F vektörünün ufuk düzlemiyle oluşturduğu I açısına eğim denir. F vektörünün yatay düzlem üzerindeki izdüşümü H, yatay bileşen olarak adlandırılır ve dikey çizgi üzerindeki Z izdüşümü, dikey bileşen terimi ile gösterilir.
Şu anda, karasal manyetizma unsurlarını ölçmek için ana araçlar, manyetik teodolit ve çeşitli eğim sistemleridir. Manyetik teodolitin amacı, manyetik alan ve sapmanın yatay bileşenini ölçmektir. Dikey bir eksen etrafında dönebilen yatay olarak yerleştirilmiş bir mıknatıs, ekseni manyetik meridyen düzleminde olan dünyanın manyetik alanının etkisi altında kurulur. Bu denge konumundan çıkarılır ve kendi haline bırakılırsa, manyetik meridyen düzlemi etrafında aşağıdaki formülle belirlenen bir T periyodu ile salınmaya başlayacaktır:
burada K, salınan sistemin (mıknatıs ve çerçeve) atalet momentidir ve M, mıknatısın manyetik momentidir. K'nin değerini özel gözlemlerden belirledikten sonra, MH ürününün değerini gözlemlenen T periyodundan bulmak mümkündür. Daha sonra, diğer bir yardımcı mıknatıstan belirli bir mesafede salınım periyodu belirlenen bir mıknatıs yerleştirilir ve aynı zamanda dikey eksen etrafında dönme kabiliyetine de sahip olan bir yardımcı mıknatıs yerleştirilir ve birinci mıknatıs, ikinci mıknatısın merkezi olacak şekilde yönlendirilir. ilkinin manyetik ekseninin devamı üzerindedir. Bu durumda, H'ye ek olarak, yardımcı mıknatıs, olabilecek M mıknatısının alanından da etkilenecektir. formülle bulundu:
Burada B, her iki mıknatısın merkezleri arasındaki mesafedir, a, b, ... bazı sabitlerdir. Mıknatıs, manyetik meridyen düzlemini terk edecek ve bu iki kuvvetin bileşkesi yönünde olacaktır. Tesisatın parçalarının göreceli düzenini değiştirmeden, saptırıcı mıknatısın, belirtilen sonucun kendisine dik olacağı böyle bir konum bulurlar (Şekil 2). Bu durumda v sapma açısını ölçerek, sin v = f / H ilişkisinden oranın değerini bulmak mümkündür. Elde edilen MH ve H / M değerlerinden H yatay bileşenini belirleyin. Karasal manyetizma teorisinde, 0.00001 gauss'a eşit olan γ sembolü ile gösterilen birim yaygındır. Bir manyetik teodolit, sapmayı ölçmek için bir cihaz olan bir deklinatör olarak kullanılabilir. Görüş düzlemi ile iplik üzerinde asılı olan mıknatısın manyetik ekseninin yönünü birleştirmek, onu manyetik meridyen düzlemi ile çakıştırır. Nişan cihazını coğrafi kuzeye doğrultmaya karşılık gelen daire üzerinde bir okuma elde etmek için, gerçek azimutu bilinen herhangi bir nesneyi işaret etmek yeterlidir. Coğrafi ve manyetik meridyenlerin okumaları arasındaki fark, sapmanın değerini verir.
Eğim, I ölçmek için bir cihazdır. Modern manyetometri, eğimi ölçmek için iki tür cihaza sahiptir - işaretçi ve indüksiyon eğimleri. İlk cihaz, dikey uzvun merkezine yerleştirilmiş yatay bir eksen etrafında dönen manyetik bir iğneye sahiptir. Okun hareket düzlemi, manyetik meridyen düzlemi ile birleştirilir; bu durumda ideal şartlar altında denge konumunda okun manyetik ekseni bu noktadaki manyetik voltajın yönü ile çakışacak ve okun manyetik ekseninin yönü ile yatay çizgi arasındaki açı ise değer I. Endüksiyon inklinatörünün tasarımı ( toprak indüktörü) manyetik alanda hareket eden bir iletkende indüksiyon olgusu varsayılır. Cihazın temel özelliği, çaplarından biri etrafında dönen bobindir. Böyle bir bobin dünyanın manyetik alanında döndüğünde, yalnızca dönme ekseni alanın yönü ile çakışırsa, içinde EMF görünmez. Bobinin kapalı olduğu galvanometrede akımın olmaması ile işaretlenen eksenin bu konumu, dikey bir daire üzerinde ölçülür. Bobinin dönüş ekseninin yönü ile ufuk arasındaki açı, eğim açısı olacaktır.
Yukarıda belirtilen cihazlar şu anda en yaygın olanlardır. Salınım periyodunun belirlendiği manyetik alan tarafından H kompanzasyonu yöntemiyle H/M değerini belirleyen Ogloblinsky'nin manyetik teodolitinden özellikle bahsedilmelidir.
AT son zamanlar sözde. sapmaların saptırıcı bir mıknatıs yardımıyla değil, bobinlerin manyetik alanı yardımıyla yapıldığı H'yi ölçmek için elektriksel yöntemler. Manyetik ölçümlerden gereken doğruluğu elde etmek için (tam voltajın %0.2-0.02'si), çalışma akımı normal hücrelerden gelen akımla karşılaştırılır (potansiyometre kompanzasyonu).
Dünya yüzeyinde çeşitli noktalarda yapılan ölçümler, manyetik alanın noktadan noktaya değiştiğini göstermektedir. Bu değişikliklerde, doğası en iyi sözde incelemeden anlaşılan bazı düzenlilikler fark edilebilir. manyetik kartlar (Şekil 3 ve 4).
Herhangi bir karasal manyetizma elemanının eşit değerlerine sahip noktaları birleştiren topografik bir temelde çizgiler çizilirse, böyle bir harita bu elemanın zemindeki dağılımının net bir resmini sunacaktır. Karasal manyetizmanın çeşitli unsurlarına göre haritalar vardır. çeşitli sistemler izolinler. Bu izolinler, hangi elementi tasvir ettiklerine bağlı olarak özel isimlere sahiptir. Bu nedenle, eşit eğimli noktaları birleştiren çizgilere izogonlar (sıfır sapma çizgisine agonik çizgi denir), eşit eğimli çizgiler izoklinler ve eşit gerilimli çizgiler izodindir. Yatay, dikey bileşenlerin vb. izodinamiği vardır. Dünyanın tüm yüzeyi için bu tür haritalar oluşturursanız, üzerlerinde aşağıdaki özellikleri fark edebilirsiniz. Ekvator bölgelerinde, yatay kuvvetin en büyük değerleri gözlenir (0.39 gauss'a kadar); yatay bileşen kutuplara doğru azalır. Değişikliklerin zıt doğası, dikey bileşen için gerçekleşir. Dikey bileşenin sıfır değerleri çizgisine denir manyetik ekvator. Yatay kuvveti sıfır olan noktalara denir. manyetik kutuplar Dünya. Coğrafi olanlarla örtüşmezler ve koordinatları vardır: kuzey manyetik kutbu 70.5 ° N'dir. ş. ve 96.0°B D. (1922), güney manyetik kutup - 71.2 ° S. ş. ve 151.0° E. D. (1912). Tüm izogonlar dünyanın manyetik kutuplarında kesişir.
Dünyanın manyetik alanının ayrıntılı bir incelemesi, izolinlerin genel resmin önerdiği kadar pürüzsüz olmaktan uzak olduğunu ortaya koymaktadır. Bu tür eğrilerin her birinde, düzgün seyrini bozan eğrilikler vardır. Bazı bölgelerde bu eğrilikler o kadar büyük değerlere ulaşır ki bu alanı manyetik olarak genel resimden ayırmak gerekir. Bu tür bölgelere anormal denir ve içlerinde normal alandan çok daha büyük olan manyetik elementlerin değerleri gözlemlenebilir. Ders çalışma manyetik anomaliler yerkabuğunun üst kısımlarının jeolojik yapısı ile yakın ilişkilerini netleştirdi, Ch. arr. içlerindeki manyetik minerallerin içeriği ile ilgili olarak ve önem veren ve görevini manyetometri uygulaması, madencilik araştırmaları için ölçümler olarak belirleyen özel bir manyetometri dalına yol açtı. Zaten büyük endüstriyel öneme sahip olan bu tür anormal bölgeler Urallarda, Kursk bölgesinde, Krivoy Rog'da, İsveç'te, Finlandiya'da ve diğer yerlerde bulunmaktadır. Bu tür bölgelerin manyetik alanını incelemek için, hızlı bir şekilde elde etmeyi mümkün kılan özel ekipman (Tyberg-Thalen manyetometresi, yerel kalvariometreler, vb.) geliştirilmiştir. arzulanan sonuçlar ölçümler. Dünyanın manyetik alanının herhangi bir noktada incelenmesi, zaman içinde bu alanda meydana gelen değişiklikler gerçeğini ortaya çıkarır. Karasal manyetizma unsurlarının bu zamansal varyasyonlarının ayrıntılı bir incelemesi, bir bütün olarak dünyanın yaşamı ile bağlantılarının kurulmasına yol açtı. Varyasyonlar, dünyanın kendi ekseni etrafındaki dönüşünü, dünyanın güneşe göre hareketini ve kozmik düzenin bir dizi başka fenomenini yansıtır. Varyasyonların incelenmesi, dünyanın manyetik alanının elemanlarını ölçmek için hassas aletlere ek olarak, manyetik elemanlardaki zamansal değişikliklerin sürekli olarak kaydedilmesi için özel tesislerle donatılmış özel manyetik gözlemevleri tarafından gerçekleştirilir. Bu tür cihazlara variometreler veya manyetograflar denir ve genellikle D, H ve Z varyasyonlarını kaydetmeye yararlar. Sapma değişimlerini (variometre D veya unifilar) kaydetmek için bir cihaz, ince bir iplik üzerinde serbestçe asılı duran, aynalı bir mıknatısa sahiptir. . Manyetik meridyen düzleminin dönüşlerinden oluşan sapmadaki değişiklikler, bu şekilde asılı duran mıknatısın dönmesine neden olur. Özel bir aydınlatıcıdan atılan, bir mıknatıs aynasından yansıyan bir ışın, dönen bir tambura vidalanmış veya dikey olarak inen ışığa duyarlı kağıt üzerinde eğri şeklinde bir iz bırakan hareketli bir ışık noktası verir. Sabit bir aynadan yansıyan bir ışının çizdiği çizgi ve zaman işaretleri, elde edilen manyetogramdan herhangi bir an için D'deki değişimi bulmayı mümkün kılar. İpliği, ekinin üst noktasını döndürerek bükerseniz, mıknatıs manyetik meridyen düzlemini terk edecektir; uygun şekilde bükerek orijinaline dik bir konuma getirebilirsiniz. Yeni denge konumunda, bir yandan H mıknatısa, diğer yandan bükülmüş ipliğin momentine etki edecektir. Yatay bileşendeki herhangi bir değişiklik, mıknatısın denge konumunda bir değişikliğe neden olacaktır ve böyle bir cihaz, yatay bileşendeki değişiklikleri not edecektir (varyometre H veya mıknatıs iki paralel iplik üzerinde asılıysa çift filar). Bu varyasyonlar, sapma değişikliklerinin kaydedildiği şekilde kaydedilir. Son olarak, dikey bileşendeki değişimleri kaydetmeye yarayan üçüncü cihaz (Lloyd's skalaları, variometre Z), yatay bir eksen etrafında denge çubuğu gibi salınan bir mıknatısa sahiptir. Hareketli bir ağırlık yardımıyla ağırlık merkezini düzgün bir şekilde hareket ettirerek, bu cihazın mıknatısı yataya yakın bir konuma getirilir ve genellikle mıknatısın hareket düzlemi manyetik düzleme dik yönlendirilecek şekilde ayarlanır. meridyen. Bu durumda, mıknatısın denge konumu, Z'nin hareketi ve sistemin ağırlığı ile belirlenir. İlk değerdeki bir değişiklik, dikey bileşendeki değişiklikle orantılı olarak mıknatısın bir miktar eğilmesine neden olacaktır. Bu eğim değişiklikleri, bir önceki gibi, fotoğraf yoluyla kaydedilir ve dikey bileşendeki değişiklikler hakkında yargılar için malzeme sağlar.
Manyetograflar (manyetogramlar) tarafından kaydedilen eğrileri analize tabi tutarsak, bunlar üzerinde, her şeyden önce, açıkça belirgin bir günlük varyasyon göze çarpacak bir dizi özellik bulabiliriz. Günlük varyasyonun maksimum ve minimumlarının konumu ve değerleri, günden güne küçük sınırlar içinde değişir ve bu nedenle, günlük değişimi karakterize etmek için belirli bir zaman aralığı boyunca bazı ortalama eğriler çizilir. İncirde. Şekil 5, Eylül 1927'de Slutsk'taki gözlemevi için D, H ve Z'deki değişim eğrilerini göstermektedir; burada elementlerin günlük değişimleri açıkça görülmektedir.
Varyasyonları tasvir etmenin en açıklayıcı yolu sözde. vektör diyagramı, zaman içinde F vektörünün sonunun hareketini temsil eder. Vektör diyagramının yz ve xy düzlemleri üzerindeki iki izdüşümü Şekil 2'de verilmiştir. 6. Bu ŞEK. Yılın zamanının günlük seyrin doğasını nasıl etkilediği görülebilir: kış aylarında manyetik elementlerin dalgalanmaları yaz aylarından çok daha azdır.
Günlük varyasyondan kaynaklanan varyasyonlara ek olarak, manyetogramlar bazen çok büyük değerlere ulaşan keskin değişiklikler gösterir. Manyetik elemanlardaki bu tür ani değişikliklere, kutup bölgelerindeki auroralar, telgraf ve telefon hatlarında indüklenen akımların ortaya çıkması vb. gibi bir dizi başka fenomen eşlik eder ve bunlara denir. manyetik fırtınalar. Normal seyirden kaynaklanan değişimler ile fırtınalardan kaynaklanan değişimler arasında temel bir fark vardır. Yerel saatte her bir gözlem noktası için normal değişiklikler meydana gelirken, fırtınaların neden olduğu değişiklikler tüm dünya için aynı anda meydana gelir. Bu durum, her iki türün varyasyonlarının farklı doğasına işaret eder.
Yer yüzeyinde gözlemlenen karasal manyetizma öğelerinin dağılımını açıklama arzusu Gauss'u matematiksel bir jeomanyetizma teorisi oluşturmaya yöneltti. İlk jeomanyetik ölçümlerden bu yana karasal manyetizma unsurlarının incelenmesi sözde varlığını ortaya çıkardı. unsurların laik seyri ve Daha fazla gelişme Gauss teorisi, diğer şeylerin yanı sıra, bu seküler varyasyonları hesaba katmayı da içeriyordu. Peterson, Neumeier ve diğer araştırmacıların çalışmalarının bir sonucu olarak, artık bu seküler varyasyonu da hesaba katan bir potansiyel formülü var.
Jeomanyetik elementlerin günlük ve yıllık değişimini açıklamak için önerilen hipotezler arasında, Balfour-Stewart tarafından önerilen ve Schuster tarafından geliştirilen hipoteze dikkat edilmelidir. Bu araştırmacılara göre, atmosferin elektriksel olarak iletkenliği yüksek katmanlarında, güneş ışınlarının termal etkisi altında gaz kütlelerinin hareketleri meydana gelir. Bu hareketli iletken kütlelerdeki dünyanın manyetik alanı, manyetik alanı günlük değişimler şeklinde kendini gösteren elektrik akımlarını indükler. Bu teori, kış aylarında varyasyonların genliğindeki azalmayı iyi açıklar ve yerel saatin hakim rolünü aydınlatır. Manyetik fırtınalara gelince, bir sonraki çalışma onların güneşin aktivitesiyle yakın bağlantılarını gösterdi. Bu bağlantının açıklığa kavuşturulması, günümüzde genel olarak kabul edilen aşağıdaki manyetik bozulma teorisine yol açtı. Güneş, en yoğun aktivitesinin olduğu anlarda, elektrik yüklü parçacıkların (örneğin elektronlar) akışlarını fırlatır. Atmosferin üst katmanlarına düşen böyle bir akış, onu iyonize eder ve manyetik alanı manyetik fırtınalar dediğimiz bozulmalar olan yoğun elektrik akımlarının akışının olasılığını yaratır. Manyetik fırtınaların doğasına ilişkin böyle bir açıklama, Shtermer tarafından geliştirilen aurora teorisinin sonuçlarıyla iyi bir uyum içindedir.
karasal manyetizma jeomanyetizma, Dünya'nın manyetik alanı ve Dünya'ya yakın uzay; Jeomanyetik alanın uzaydaki dağılımını ve zaman içindeki değişimlerini ve bununla birlikte Dünya ve üst atmosferdeki jeofiziksel süreçleri inceleyen bir jeofizik dalı. Uzaydaki her noktada, jeomanyetik alan yoğunluk vektörü ile karakterize edilir. T, büyüklüğü ve yönü 3 bileşen tarafından belirlenen X, Y, Z(kuzey, doğu ve dikey) dikdörtgen bir koordinat sisteminde ( pilav. bir
) veya 3 toprak elementi: gerilimin yatay bileşeni H, manyetik sapma D (Bkz. Manyetik sapma) (arasındaki açı H ve coğrafi meridyen düzlemi) ve manyetik eğim ben(arasındaki açı T ve ufuk düzlemi). Dünyanın manyetizması, yalnızca yavaş seküler değişiklikler (varyasyonlar) yaşayan, Dünya'nın içinde yerleşik kalıcı kaynakların ve Dünya'nın manyetosferinde ve iyonosferde bulunan dış (değişken) kaynakların etkisinden kaynaklanmaktadır. Buna göre, ana (ana, Dünya manyetizması %99) ve değişken (Dünya manyetizması %1) jeomanyetik alanlar ayırt edilir. Ana (kalıcı) jeomanyetik alan. Ana jeomanyetik alanın mekansal dağılımını incelemek için farklı yerlerde ölçülen değerler H, D, ben haritaları (Manyetik haritalar) koyun ve elemanların eşit değerdeki noktalarını çizgilerle birleştirin. Bu tür çizgilere sırasıyla izodinamik, izogonlar ve izoklinler denir. Hat (izoklinik) ben= 0, yani manyetik ekvator, coğrafi ekvator ile çakışmaz. Enlem arttıkça değer ben manyetik kutuplarda 90°'ye yükselir (Bkz. Manyetik Kutup). Tam gerilim T (pilav. 2
) ekvatordan direğe 33.4'ten 55.7'ye yükselir sabah(0,42'den 0,70 Oe'ye). 1970 için kuzey manyetik kutbunun koordinatları: boylam 101,5° W. D., enlem 75.7 ° N. sh.; güney manyetik kutbu: boylam 140.3° D D., enlem 65.5 ° S. ş. İlk yaklaşımdaki jeomanyetik alanın dağılımının karmaşık bir resmi, bir dipol alanı (Bkz. Dipol) (eksantrik, Dünya'nın merkezinden yaklaşık 436 kayma ile temsil edilebilir) km) veya manyetik momenti Dünya'nın dönme eksenine 11.5 ° açıyla yönlendirilen homojen bir manyetize küre. Jeomanyetik kutuplar (düzgün bir şekilde manyetize edilmiş bir topun kutupları) ve manyetik kutuplar, sırasıyla, bir jeomanyetik koordinatlar (jeomanyetik enlem, jeomanyetik meridyen, jeomanyetik ekvator) ve manyetik koordinatlar (manyetik enlem, manyetik meridyen) sistemini tanımlar. Jeomanyetik alanın dipolden (normal) gerçek dağılımındaki sapmalara manyetik anomaliler denir (Bkz. Manyetik anomaliler). İşgal edilen alanın yoğunluğuna ve boyutuna bağlı olarak, derin kökenli küresel anomaliler, örneğin Doğu Sibirya, Brezilya, vb. ile bölgesel ve yerel anomaliler ayırt edilir. İkincisi, örneğin, eşit olmayan dağılımdan kaynaklanabilir. yerkabuğu ferromanyetik mineraller. Dünya anormalliklerinin etkisi, Dünya'nın manyetizmasını yükseklere kadar etkiler 0,5 R3 dünya yüzeyinin üstünde ( R3- dünyanın yarıçapı). Ana jeomanyetik alan, Dünya'nın manyetizmasının yüksekliğine kadar bir dipol karakterine sahiptir3 R3. Her şey için aynı değil, seküler varyasyonlar yaşar. Dünya. En yoğun seküler varyasyonun olduğu yerlerde, varyasyonlar yılda 150 γ'ye ulaşır (1 γ
= 10 -5 e). Ayrıca yılda yaklaşık 0,2° oranında sistematik bir batıya doğru manyetik anomali kayması ve Dünya'nın manyetik momentinin büyüklüğünde ve yönünde yılda 20 γ oranında bir değişiklik vardır. Büyük alanlar (okyanuslar ve kutup bölgeleri) üzerindeki jeomanyetik alanın seküler varyasyonları ve yetersiz bilgisi nedeniyle, manyetik haritaların yeniden derlenmesi gerekli hale gelir. Bu amaçla karada, okyanuslarda (manyetik olmayan gemilerde), denizlerde küresel manyetik araştırmalar yapılmaktadır. hava boşluğu(havadan manyetik araştırma) ve uzayda (yapay dünya uydularının yardımıyla). Ölçümler için şunları kullanırlar: Manyetik pusula, Manyetik teodolit, manyetik terazi, eğim, manyetometre, aeromagnetometre ve diğer cihazlar. Z. m.'nin çalışması ve tüm unsurlarının haritalarının derlenmesi önemli rol deniz ve hava seyrüseferinde, jeodezide, maden araştırmalarında. Geçmiş dönemlerin jeomanyetik alanının incelenmesi, kayaların artık manyetizasyonuna göre (bkz. Paleomanyetizma) ve tarihsel dönem için - pişmiş kil ürünlerinin (tuğlalar, seramik tabaklar vb.) Paleomanyetik çalışmalar, Dünya'nın ana manyetik alanının yönünün geçmişte defalarca tersine döndüğünü göstermektedir. Bu tür son değişiklik yaklaşık 0,7 milyon yıl önce gerçekleşti. A.D. Shevnin.
Ana jeomanyetik alanın kökeni. Ana jeomanyetik alanın kökenini açıklamak için, dönen herhangi bir cismin bir manyetik momente sahip olduğu temel bir doğa yasasının varlığına dair hipotezler de dahil olmak üzere birçok farklı hipotez ortaya atılmıştır. Ana jeomanyetik alanı, yerkabuğundaki veya çekirdeğindeki ferromanyetik malzemelerin varlığıyla açıklamaya çalışıldı; hareket elektrik ücretleri Dünyanın günlük dönüşüne katılan, bir elektrik akımı yaratan; çekirdek ve manto, vb. arasındaki sınırdaki termoelektromotor kuvvetin neden olduğu akımların Dünya'nın çekirdeğindeki varlığı ve son olarak, Dünya'nın sıvı metal çekirdeğindeki sözde hidromanyetik dinamo eylemi. Jeomanyetik alanın polaritesindeki seküler varyasyonlar ve çoklu değişiklikler hakkındaki modern veriler, yalnızca bir hidromanyetik dinamo (HD) hipotezi ile tatmin edici bir şekilde açıklanabilir. Bu hipoteze göre, Dünya'nın elektriksel olarak iletken sıvı çekirdeğinde oldukça karmaşık ve yoğun hareketler meydana gelebilir ve bu, kendi kendini uyaran bir dinamoda akım ve manyetik alanın nasıl oluşturulduğuna benzer şekilde, manyetik alanın kendi kendine uyarılmasına yol açabilir. HD'nin eylemi, hareket halindeyken manyetik alanın kuvvet çizgilerini geçen hareketli bir ortamdaki elektromanyetik indüksiyona dayanır. HD araştırmaları manyetohidrodinamiğe dayanmaktadır (bkz. Manyetohidrodinamik). Dünyanın sıvı çekirdeğindeki maddenin hızının verildiğini varsayarsak, hareketler sırasında bir manyetik alan oluşturmanın temel olasılığını kanıtlayabiliriz. farklı tür, hem durağan hem de durağan olmayan, düzenli ve çalkantılı. Çekirdekteki ortalama manyetik alan, iki bileşenin toplamı olarak temsil edilebilir - toroidal alan ATφ ve alanlar sanal gerçeklik, kuvvet çizgileri meridyen düzlemlerinde ( pilav. 3
). Bir toroidal manyetik alanın alan çizgileri ATφ Dünyanın çekirdeğinin içinde kapalıdırlar ve dışarı çıkmazlar. En yaygın karasal HD şemasına göre, alan Bφ çekirdekten giren alandan yüzlerce kat daha güçlüdür r'de ağırlıklı olarak dipol formuna sahiptir. Dünyanın çekirdeğindeki elektriksel olarak iletken sıvının homojen olmayan dönüşü, alan çizgilerini deforme eder. r'de ve onlardan alan çizgileri oluşturur AT(. Sırayla, alan r'de alan ile karmaşık bir şekilde hareket eden bir iletken sıvının endüktif etkileşimi nedeniyle üretilir. ATφ. Alan oluşumunu sağlamak r'de itibaren ATφ Akışkan hareketi eksenel simetrik olmamalıdır. Geri kalanına gelince, HD'nin kinetik teorisinin gösterdiği gibi, hareketler çok çeşitli olabilir. İletken akışkanın hareketleri, alana ek olarak üretim sürecinde oluşturulur. r'de, çekirdekten dışa doğru nüfuz eden, ana jeomanyetik alanda laik değişikliklere neden olan diğer yavaş değişen alanların yanı sıra. Hem alanın oluşumunu hem de karasal HD'nin "motorunu", yani hareketlerin kökenini araştıran genel HD teorisi, hala gelişimin ilk aşamasındadır ve hala varsayımsaldır. Hareket nedenleri olarak, çekirdekteki küçük yoğunluklu homojensizliklerden kaynaklanan Arşimet kuvvetleri ve atalet kuvvetleri öne sürülür (bkz. Atalet kuvveti).
İlki, çekirdekte ısı salınımı ve sıvının termal genleşmesi (termal konveksiyon) veya sınırlarındaki yabancı maddelerin salınması nedeniyle çekirdeğin bileşiminin homojen olmaması ile ilişkilendirilebilir. İkincisi, presesyon nedeniyle hızlanmadan kaynaklanabilir (Bkz. Presesyon) dünyanın ekseni. Jeomanyetik alanın, Dünya'nın dönme eksenine neredeyse paralel bir eksene sahip bir dipol alanına yakınlığı, Dünya'nın dönüşü ile Dünya'nın m'sinin kökeni arasında yakın bir ilişki olduğunu gösterir.Dönme bir Coriolis kuvveti yaratır (Bkz. Coriolis kuvveti) ,
kim oynayabilir Önemli rol Dünyanın HD mekanizmasında. Jeomanyetik alanın büyüklüğünün, dünyanın çekirdeğindeki maddenin hareketinin yoğunluğuna bağımlılığı karmaşıktır ve henüz yeterince incelenmemiştir. Paleomanyetik çalışmalara göre, jeomanyetik alanın büyüklüğü dalgalanıyor, ancak ortalama olarak büyüklük sırasına göre uzun bir süre değişmeden kalıyor - yaklaşık yüz milyon yıl. Dünya'nın HD'sinin işleyişi, Dünya'nın çekirdeğindeki ve mantosundaki birçok süreçle ilişkilidir; bu nedenle, ana jeomanyetik alanın ve Dünya'nın HD'sinin incelenmesi, dünyanın iç yapısının ve gelişiminin tüm jeofizik araştırmaları kompleksinin önemli bir parçasıdır. Toprak. S.I. Braginsky.
Değişken jeomanyetik alan. Uydular ve roketler üzerinde yapılan ölçümler, güneş rüzgar plazması ile jeomanyetik alan alanın dipol yapısının uzaktan bozulmasına yol açar Karasal manyetizma3 Rz dünyanın merkezinden. Güneş rüzgarı, jeomanyetik alanı, Dünya'nın manyetosferinde sınırlı bir hacimde Dünya'ya yakın uzayda lokalize ederken, manyetosferin sınırında güneş rüzgarının dinamik basıncı, Dünya'nın manyetik alanının basıncı ile dengelenir. Güneş rüzgarı, Dünya'nın manyetik alanını gündüzden sıkıştırır ve kutup bölgelerinin jeomanyetik alan çizgilerini gece tarafına taşır ve ekliptik düzlemin yakınında en az 5 milyon km uzunluğunda Dünya'nın manyetik kuyruğunu oluşturur. km(santimetre. pilav.
makalelerde Dünya ve Dünyanın manyetosferi). Alanın kapalı kuvvet çizgilerine sahip yaklaşık dipol bölgesi (iç manyetosfer), Dünya'ya yakın plazmanın yüklü parçacıkları için manyetik bir tuzaktır (bkz. Dünyanın Radyasyon Kuşakları). Değişken yoğunluk ve yüklü parçacıkların hızı ile manyetosfer etrafındaki güneş rüzgar plazma akışı ve parçacıkların manyetosfere geçişi, Dünya'nın manyetosferi ve iyonosferindeki elektrik akımı sistemlerinin yoğunluğunda bir değişikliğe yol açar. Mevcut sistemler, Dünya'ya yakın uzayda ve Dünya yüzeyinde geniş bir frekans aralığında (10 -5 ila 10 2 arasında) jeomanyetik alan salınımlarına neden olur. Hz.) ve genlikler (10 -3 ila 10 -7 arası uh).
Jeomanyetik alandaki sürekli değişimlerin fotoğrafik kaydı, manyetik gözlemevlerinde Manyetograflar yardımıyla gerçekleştirilir. Sakin zamanlarda, düşük ve orta enlemlerde periyodik güneş-gündüz ve ay-gündüz değişimleri gözlenir.
sırasıyla 30-70y ve 1-5y genlikleri. Çeşitli şekil ve genliklerde gözlemlenen diğer düzensiz alan salınımları, aralarında çeşitli manyetik varyasyonların bulunduğu manyetik rahatsızlıklar olarak adlandırılır. Tüm Dünya'yı kaplayan ve birinden devam eden manyetik bozukluklar ( pilav. dört
) birkaç güne kadar küresel manyetik fırtınalar denir (Bkz. Manyetik fırtınalar) ,
bu sırada bireysel bileşenlerin genliği 1000 y'yi aşabilir. Manyetik fırtına, güneş rüzgarının parametreleri, özellikle parçacıklarının hızı ve ekliptik düzleme göre gezegenler arası manyetik alanın normal bileşeni değiştiğinde ortaya çıkan manyetosferdeki güçlü bozulmaların tezahürlerinden biridir. Manyetosferdeki güçlü bozulmalara, Dünya'nın üst atmosferinde auroraların, iyonosferik rahatsızlıkların, X-ışını ve düşük frekanslı radyasyonun ortaya çıkması eşlik eder. Z. m. fenomeninin pratik uygulamaları. Jeomanyetik alanın etkisi altında, manyetik iğne manyetik meridyen düzleminde bulunur. Bu fenomen, eski zamanlardan beri karada yönlendirme, açık denizlerde gemilerin rotasını döşeme, jeodezik ve mayın araştırma uygulamalarında, askeri ilişkilerde vb. (bkz. Pusula, Bussol). Yerel manyetik anomalilerin incelenmesi, minerallerin, özellikle demir cevherinin (bkz. Manyetik keşif) tespit edilmesini ve diğer jeofizik arama yöntemleriyle birlikte, yerlerini ve rezervlerini belirlemeyi mümkün kılar. Dünyanın iç katmanlarının elektriksel iletkenliğinin bir manyetik fırtına alanından hesaplandığı ve daha sonra orada bulunan basınç ve sıcaklığın tahmin edildiği, Dünya'nın içini sondaj yapmak için manyetotellürik yöntem yaygınlaştı. Atmosferin üst katmanları hakkında bilgi kaynaklarından biri de jeomanyetik değişimlerdir. Örneğin, bir manyetik fırtına ile ilişkili manyetik rahatsızlıklar, etkisinden birkaç saat önce meydana gelir, iyonosferde radyo iletişimini bozan değişiklikler meydana gelir. Bu, kesintisiz radyo iletişimini (radyo hava tahminleri) sağlamak için gereken manyetik tahminlerin yapılmasını mümkün kılar. Jeomanyetik veriler, uzay uçuşları sırasında Dünya'ya yakın uzaydaki radyasyon durumunu tahmin etmeye de hizmet eder. Jeomanyetik alanın birkaç Dünya yarıçapının yüksekliğine kadar sabitliği, uzay aracının oryantasyonu ve manevrası için kullanılır. Jeomanyetik alan canlı organizmaları etkiler, sebze dünyası ve bir kişi. Örneğin, manyetik fırtına dönemlerinde kardiyovasküler hastalıkların sayısı artar, hipertansiyondan muzdarip hastaların durumu kötüleşir vb. karakter çalışması elektromanyetik etki canlı organizmalar üzerindeki yeni ve umut verici yönler Biyoloji. A.D. Shevnin. Aydınlatılmış.: Yanovsky B.M., Karasal manyetizma, cilt 1-2, L., 1963-64; kendi, SSCB'de jeomanyetizma üzerine çalışmaların yıllar içinde geliştirilmesi Sovyet gücü. "İzv. SSCB Bilimler Akademisi, Dünya Fiziği, 1967, sayı 11, s. 54; SSCB'nin alternatif manyetik alanı hakkında referans kitabı, L., 1954; Dünya'ya yakın uzay. Referans verileri, çev. İngilizce'den, M., 1966; Dünyanın Manyetik Alanının Bugünü ve Geçmişi, M., 1965; Braginsky S.I., Dünyanın hidromanyetik dinamo teorisinin temelleri üzerine, "Geomagnetism and Aeronomy", 1967, v.7, No. 3, s. 401; Güneş-karasal fizik, M., 1968. Pirinç. 2. 1965 dönemi için jeomanyetik alanın toplam gücünün haritası (öersted olarak); siyah daireler - manyetik kutuplar(M.P.). Harita dünyadaki manyetik anomalileri gösteriyor: Brezilya (B.A.) ve Doğu Sibirya (Doğu-S.A.). Pirinç. 3. Dünyanın hidromanyetik dinamosundaki manyetik alanların şeması: NS - Dünyanın dönme ekseni: В р - Dünyanın dönme ekseni boyunca yönlendirilen bir dipol alanına yakın alan; B φ - toroidal alan (yüzlerce gauss mertebesinde), dünyanın çekirdeğinin içinde kapanıyor. Pirinç. 4. Küçük bir manyetik fırtına kaydeden manyetogram: H 0 , D 0 , Z 0 - karasal manyetizmanın karşılık gelen bileşeninin kökeni; oklar sayma yönünü gösterir.
Büyük sovyet ansiklopedisi. - M.: Sovyet Ansiklopedisi. 1969-1978 .
Diğer sözlüklerde "Dünya manyetizması" nın ne olduğunu görün:
- (jeomanyetizma), 1) Dünyanın manyetik alanı. 2) Alandaki dağılımı ve manyetik alanın zaman içindeki değişimini inceleyen jeofizik dalı. Dünya'nın alanları ve ilgili fiziksel. Dünya ve atmosferdeki süreçler. Her noktada, sağ va geomagn. Alan karakterizedir ... Fiziksel Ansiklopedi
- (Karasal manyetizma) yeryüzüne yakın bir manyetik alan, manyetik bir iğne üzerindeki etkisiyle en kolay saptanan. Z. M. kuvvetinin yönü genellikle iki açıyla belirlenir: manyetik sapma ve manyetik eğim ve Z. M. kuvvetinin büyüklüğü ... ... Deniz Sözlüğü
Büyük Ansiklopedik Sözlük
karasal manyetizma- jeomanyetizma - [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. İngilizce Rusça Elektrik Mühendisliği ve Güç Mühendisliği Sözlüğü, Moskova, 1999] Elektrik mühendisliği konuları, temel kavramlar Eşanlamlılar jeomanyetizma EN Dünya manyetizma yersel ... ... Teknik Çevirmenin El Kitabı
karasal manyetizma- Dünya'nın bir bütün olarak ele alınan manyetik alanı, yoğunluğu ve yönü değişen, kuzey jeomanyetik kutbu gösteren bir manyetik pusulanın iğnesini etkiler... Coğrafya Sözlüğü
KARASAL MANYETİZMA- Dünyanın manyetik alanı. İki bileşenden oluşur: nedeniyle sabit bir alan iç yapı Dünya ve iyonosfer ve manyetosferdeki elektrik akımlarının etkisinden dolayı alternatif bir alan, sabitin% 1'ini aşmayan ... ... Büyük Politeknik Ansiklopedisi
Varlığı, Dünya'nın içinde bulunan sabit kaynakların etkisinden (bkz. içinde ... ... ansiklopedik sözlük
karasal manyetizma- Žemės manyetizmas durumu T sritis fizika atitikmenys: tr. toprak manyetizması; jeomanyetizma; karasal manyetizma vok. Erdmagnetismus, m rus. jeomanyetizma, m; karasal manyetizma, m pranc. jeomanyetizma, m; manyetizma dünya, m … Fizikos terminų žodynas
Bir manyetik pusulanın çalışma prensibi, manyetik bir iğnenin, içinde bulunduğu manyetik alan kuvveti vektörü yönünde ayarlanması özelliğine dayanır.
Dünya ve Dünya'ya yakın uzay, kuvvet çizgileri güney manyetik kutbundan çıkan, dünyanın etrafını dolaşan ve kuzey manyetik kutbunda birleşen bir manyetik alanla çevrilidir. Dünyanın manyetik kutupları coğrafi olanlarla örtüşmüyor, 1970'deki konumları yaklaşık olarak şu koordinatlarla belirlendi: Kuzey - φ = 75°N, λ = 99°B; Güney - φ = 66,5°S; λ = 140°D. Genel olarak, pozitif manyetizmanın Güney manyetik kutbunda yoğunlaştığı ve negatif manyetizmanın Kuzey'de yoğunlaştığı kabul edilir.
Dünyanın manyetik alanı yoğunluk vektörünü karakterize eder T manyetik kuvvet çizgilerine teğet olarak yönlendirilen (karasal manyetizmanın toplam gücü) (Şekil 9). Genel durumda, bu vektör düzlemle bir açı I yapar gerçek ufuk ve gerçek meridyen düzleminde yer almaz.
Pirinç. 9. Karasal manyetizmanın unsurları
Belirli bir noktada Dünya'nın manyetik alan vektöründen geçen dikey düzleme denir. manyetik meridyen düzlemi. Bu düzlemde, serbestçe asılı bir manyetik iğnenin ekseni ayarlanır. Manyetik meridyen düzleminin gerçek ufuk düzlemi ile kesişiminden çıkan iz denir. manyetik meridyen.
Gerçek meridyen (öğle hattı N - S) ile manyetik meridyen arasındaki gerçek ufuk düzlemindeki açıya denir. manyetik sapma (d). Sapma, gerçek meridyenin kuzey kısmından E veya W'ye 0 ila 180° arasında ölçülür. Doğu (E) eğimine (+) işareti, batı (W) eğimine (-) işareti atanır.
Gerçek ufuk düzlemi ile karasal manyetizmanın toplam kuvvetinin vektörü arasındaki açıya denir. manyetik eğim(/). Manyetik kutuplarda eğim maksimumdur ve 90°'ye eşittir ve kutuplardan uzaklık sıfıra düştükçe azalır. Manyetik eğimin sıfır olduğu noktaların yer yüzeyinde oluşturduğu eğriye denir. manyetik ekvator.
Dünyanın manyetik alanının vektörü, yatay bir düzleme ayrıştırılabilir. (H) ve dikey (Z) bileşenler (bkz. Şekil 9). Miktarları T, H,Z ve ben ilişkilerle ilgili
Yatay bileşen H manyetik meridyen boyunca yönlendirilir ve manyetik pusulanın hassas elemanını (ok, kart) içinde tutar. (12)'den de anlaşılacağı gibi, maksimum değer H kabul eder ben - 0, yani manyetik ekvatorda, manyetik kutuplarda sıfır olur. Bu nedenle, kutuplara yakın bölgelerde manyetik pusulanın okumaları güvenilir değildir ve manyetik kutuplarda pusula hiç çalışmaz.
Miktarları d, ben, H, Z aranan karasal manyetizma unsurları. tüm unsurlardan en yüksek değer navigasyon için manyetik bir sapma vardır. Manyetizmanın dünya yüzeyindeki dağılımı, dünyanın manyetizma elementlerinin özel haritalarında gösterilir. Haritadaki eğri çizgiler, bir veya başka bir öğenin aynı değerlerine sahip noktaları birleştirir. Aynı eğime sahip noktaları birleştiren doğruya denir. izogon. Sıfır sapma izoline - agona doğu ve batı meyilli alanları ayırır. Manyetik sapmanın büyüklüğü de deniz haritalarında verilmiştir.
Karasal manyetizmanın tüm unsurları zamandaki değişikliklere tabidir - varyasyonlar. Düşüş varyasyonları laik, günlük ve periyodik olmayan ayırt eder.
Yaş değişikliği yıldan yıla ortalama yıllık sapmadaki değişimdir. Eğimdeki yıllık değişim (yıllık artış veya azalış) 15" yi geçmez ve deniz haritalarında gösterilir. günlük veya güneş günlük varyasyonları sapmaların bir güneş gününe eşit bir periyodu vardır, büyüklükleri önemsizdir ve navigasyonda dikkate alınmaz. Aperiyodik değişiklikler veya manyetik wozöfke olmadan meydana belirli bir süre.
Karasal manyetizmanın tüm unsurları birkaç saat içinde keskin bir şekilde değiştiğinde, büyük yoğunluktaki manyetik rahatsızlıklara denir. manyetik fırtınalar. Manyetik fırtınaların oluşumu ile ilişkilidir. güneş aktivitesi ve dünya yüzeyi boyunca gözlemlenir. Manyetik fırtınalar sırasında pusula okumaları güvenilmezdir - sapma onlarca derece değişebilir.
Dünya yüzeyinin bazı bölgelerinde, sapma da dahil olmak üzere manyetizma elemanlarının büyüklükleri, çevredeki değerlerinden keskin bir şekilde farklıdır. Böyle bir değişiklik, yüzeyin altında manyetik kayaların birikmesi ile ilişkilidir ve buna denir. manyetik anomali. Manyetik anomalilerin alanları ve bunlardaki sapma değişikliklerinin sınırları
Pirinç. 10. Manyetik yönler
deniz haritalarında ve seyir yönlerinde belirtilmiştir. Anomalilere bir örnek, Onega Gölü'nün Povenets Körfezi'ndeki ve Ladoga Gölü'nün güney kesimindeki manyetik anomalilerdir. Anomaliler bölgesinde manyetik pusula okumalarını kullanmak zor ve hatta bazen tehlikelidir.
Uygulamada kullanım için, haritadaki sapmanın büyüklüğüne ilişkin veriler, navigasyon yılına göre ayarlanmalıdır. Bu amaçla, sapmadaki yıllık değişim, sapmanın ilgili olduğu yıldan geçen yıl sayısı ile çarpılır. Ortaya çıkan düzeltme, haritadan alınan sapmayı düzeltir. "Yıllık düşüş" veya "yıllık artış" terimlerinin, düşüşün mutlak değerini ifade ettiğine dikkat edin.
Haritada sapmanın gösterildiği noktalar arasında navigasyon meydana gelirse, sapma gözle enterpole edilir ve navigasyon alanı sapmanın sabit olduğu kabul edilen bölümlere bölünür.
Denizdeki manyetik meridyene göre belirlenen yönlere manyetik denir (Şekil 10).
manyetik rota(MK) - manyetik meridyenin kuzey kısmı ile geminin hareket yönündeki çap düzlemi arasındaki gerçek ufuk düzlemindeki açı.
Manyetik yatak(MP) - manyetik meridyenin kuzey kısmı ile gözlem noktasından nesneye yön arasındaki gerçek ufuk düzlemindeki açı.
Manyetik yataktan 180° farklı olan yön denir. ters manyetik yatak(KİS). Manyetik kurslar ve rulmanlar, 0'dan 360°'ye kadar dairesel bir sayımla sayılır.
Sapmanın büyüklüğünü bilerek, manyetik yönlerden doğruya ve tam tersine gidebilirsiniz. Şek. Şekil 10, doğru ve manyetik yönlerin ilgili bağımlılıklar olduğunu gösterir:
(13)
(14)
Formüller (13), (14) cebirseldir, burada sapma d olumlu veya olumsuz olabilir.
Dünya kendi ekseni etrafında döndüğünde, dış çekirdeğin sıvı tabakası, manto ve katı kabuğun iç çekirdekten daha hızlı dönmesine izin verir. Sonuç olarak, çekirdekteki elektronlar, manto ve kabuktaki elektronlara göre hareket eder. Elektronların bu hareketi doğal bir dinamo oluşturur. Alana benzer bir manyetik alan oluşturur. indüktörler.
Dünyanın manyetik ekseni, coğrafi eksenine yaklaşık 11°'lik bir açıyla eğimlidir. Eğim açısını sürekli olarak değiştirir, ancak o kadar yavaştır ki, on binlerce yıl boyunca neredeyse göreceli konumunu korur.
Pusulanın üzerindeki ok, coğrafi kutuplardan biraz uzaklaşıyor. Manyetik meridyen ile coğrafi meridyen arasındaki açı bir bölgeden diğerine değişir. Manyetik alandaki küçük sapmalar muhtemelen yerel dış çekirdekteki girdap hareketleri, çekirdek ve manto kavşağında. Benzer bir etki, yerkabuğundaki büyük manyetize edilmiş kaya ve cevher kütlelerinden kaynaklanabilir.
Jeomanyetik alan etkilenir Güneş rüzgarı- Güneş tarafından yayılan elektrik yüklü parçacıkların akışı. Dünya'nın dış atmosferine giren bu parçacıklar, doğada sistematik (gece ve gündüz gibi) veya düzensiz (manyetik fırtınalar gibi) olan dünyanın yüzeyine yakın manyetik alanında küçük değişikliklere neden olur.
Geçmişte Dünya'nın manyetik alanı
Gezegenin manyetik alanının etkisi altında, kayalar oluşum sırasında manyetize edildi ve sonraki dönemlerde bu manyetizasyonu korudu. Bu fenomene denir paleomanyetizma. Kaya ısıtıldığında, hem de kalıcı mıknatıs, manyetizasyonlarını kaybederler. Soğuyan kayalar yine dünyanın alanı tarafından manyetize edilir. Bu doğal kalıntı, kaya oluşumu sırasında var olan jeomanyetik alanın kuvvet çizgilerine paralel olarak yönlendirilir. Bu nedenle, katılaşma anında geçerli olan alanın yönü, çalışma için kullanılabilecek kayalara sonsuza kadar damgalanmıştır. dünyanın manyetik alanının jeolojik tarihi.
Paleomanyetik araştırma tekniği, kaya kütlesinden delinmiş silindirik kolonlardaki doğal artık manyetizmayı ölçmektir. Numunelerin elde edilen paleomanyetik koordinatları, kayaların ilk konumlarının belirlenmesini mümkün kılmaktadır. paleomanyetik koordinatlar, manyetik enlemlerde ifade edilir, benzerdir coğrafi enlemler(ancak yalnızca manyetik kutupla ilgili olarak) ve kayanın manyetizasyon süresi boyunca manyetik kutbun konumunu ifade eder. Bu tür ölçümlerin bir sonucu olarak elde edilen veriler, manyetik kutupların uzun süre "dolaştığını" ve konumlarını değiştirdiğini göstermektedir. Kutupların kıtalardaki dolaşması farklı şekillerde sabitlenmiştir. Ancak jeolojik tarihin belirli bir dönemi için, bu kıtalar bugünden farklı konumlarda hayal edilirse, farklı kıtalarda kurulan kutup yönleri tek bir çizgide birleştirilebilir. kurmak ve haritalamak bu şekilde mümkün oldu. kıtasal sürüklenme yolu. Bu yöntemle elde edilen sonuçlar, diğer kanıtlarla oldukça iyi bir uyum içindedir. kıtasal sürüklenme- deniz tabanı yayılması ve paleoiklim koşullarını karakterize eden kaya ve fosillerin incelenmesinden elde edilen veriler.
Kısa sürelerde oluşan kayaların kalıcı manyetizasyonunun (“fosil” manyetik alanı) polaritesinin tersine döndüğü ortaya çıkıyor. Bu gerçek, kıtanın 180° döndürülmesiyle açıklanmıyor (bu çok zaman alacaktı), ancak jeomanyetik alanın polaritesindeki değişiklik. Dünyanın manyetik alanının yönündeki böyle bir değişikliğe ters veya ters çevirme denir. İnversiyonlar, jeomanyetik alanın sabit bir polariteyi koruduğu jeolojik tarihin dönemlerinin sınırlarını işaretler. Bu dönemler farklı sürelerdeydi. Geri dönüşlerin yaş tarihlendirmesi (radyoaktif izotopların kayalardaki bozunmasını inceleyerek) paleomanyetik bir jeolojik zaman ölçeği oluşturmayı mümkün kılmıştır. Bu ölçek, kalıntılarını analiz ederek kayaların yaşını belirlemek için kullanılabilir. Deniz tabanındaki "manyetik anomaliler" ile paleomanyetik zaman ölçeğinin karşılaştırılması, yayılma hipotezini doğruladı.
Manyetik ve elektriksel keşif
Manyetik mineraller açısından zengin birçok cevher gövdesi ve kaya, güçlü bir yerel manyetik alan oluşturur. Bu özellik, jeofizik araştırma ve maden yataklarının araştırılmasında kullanılır. Hassas aletlerin yardımıyla - manyetometreler, endüstriyel olarak değerli mineral birikimleri tespit edilir. arasında oluşan doğal elektrik akımlarını kullanan bir yöntem de vardır. yeryüzü ve sızan yeraltı suyu nedeniyle cevher gövdesi. Bu tür akımların jeomanyetik alanla etkileşimi ölçülebilir ve birikintileri keşfetmenin temeli olarak hizmet eder.