Геомагнитная вековая вариация - Geomagnetic secular variation

Геомагнитная вековая вариация относится к изменениям в Магнитное поле Земли на временных масштабах около года и более. Эти изменения в основном отражают изменения в недрах Земли, в то время как более быстрые изменения в основном происходят в ионосфера или же магнитосфера.[1]

Геомагнитное поле изменяется во временных масштабах от миллисекунд до миллионов лет. Более короткие временные шкалы в основном возникают из-за токов в ионосфера и магнитосфера, а некоторые изменения можно проследить до геомагнитные бури или суточные колебания течений. Изменения в масштабе времени от года и более в основном отражают изменения в Земля внутри, особенно богатые железом основной. Эти изменения называются светская вариация.[1]

Недавние изменения

Предполагаемые изолинии склонения по годам, с 1590 по 1990 год (щелкните, чтобы увидеть изменения).
Сила осевой дипольной составляющей магнитного поля Земли с 1600 по 2020 год по трем моделям.

Вековые вариации можно наблюдать в измерениях на магнитных обсерваториях, некоторые из которых работают сотни лет ( Обсерватория Кью, Например). В таком масштабе времени магнитное склонение наблюдается колебание в пределах десятков градусов.[1] Фильм справа показывает, как глобальные тенденции изменились за последние несколько столетий.[2]

Чтобы проанализировать глобальные закономерности изменения геомагнитного поля, геофизики подбирают полевые данные к сферическая гармоника расширение (см. Международное геомагнитное поле Reference ). Термины в этом расширении можно разделить на диполярный часть, как поле вокруг стержневого магнита, и недиполярная часть. Диполярная часть доминирует над геомагнитным полем и определяет направление движения геомагнитные полюса. Направление и интенсивность диполя со временем меняются.[1] За последние два столетия дипольная сила уменьшалась примерно на 6,3% в столетие. При такой скорости уменьшения поле достигнет нуля примерно через 1600 лет.[3] Однако эта сила является средней за последние 7 тысяч лет, и нынешняя скорость изменения не является чем-то необычным.[4]

Характерной чертой недиполярной части вековой вариации является дрейф на запад со скоростью около 0,2 градуса в год.[3] Этот дрейф не везде одинаков и со временем менялся. Глобально усредненный дрейф происходил на запад примерно с 1400 года нашей эры, но на восток между примерно 1000 и 1400 годами нашей эры.[5]

Палеомагнитная вековая вариация

Изменения, произошедшие до магнитных обсерваторий, зафиксированы в археологических и геологических материалах. Такие изменения называются палеомагнитная вековая вариация или же палеосекулярная вариация (ПСВ). Записи обычно включают в себя длительные периоды небольших изменений, а иногда и большие изменения, отражающие геомагнитные экскурсии и геомагнитные инверсии.[6]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ а б c d Merrill, McElhinny & McFadden 1996, Гл. 2
  2. ^ Джексон, Джонкерс и Уокер 2000
  3. ^ а б CGS 2011
  4. ^ Констебль 2007
  5. ^ Дамберри и Финли 2007
  6. ^ Tauxe 1998, Гл. 1

Рекомендации

  • «Светская вариация». Геомагнетизм. Канадская геологическая служба. 2011. Получено 18 июля, 2011.
  • Констебль, Кэтрин (2007). «Вариация дипольного момента». У Губбинса, Дэвида; Эрреро-Бервера, Эмилио (ред.). Энциклопедия геомагнетизма и палеомагнетизма. Springer-Verlag. С. 159–161. Дои:10.1007/978-1-4020-4423-6_67. ISBN  978-1-4020-3992-8 {{противоречивые цитаты}}CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Дамберри, Матье; Финли, Кристофер С. (2007). «Дрейф магнитного поля Земли в восточном и западном направлениях за последние три тысячелетия». Письма по науке о Земле и планетах. 254 (1–2): 146–157. Bibcode:2007E и PSL.254..146D. Дои:10.1016 / j.epsl.2006.11.026.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Джексон, Эндрю; Jonkers, Art R.T .; Уокер, Мэтью Р. (2000). «Четыре века геомагнитных вековых вариаций из исторических записей». Философские труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки. 358 (1768): 957–990. Bibcode:2000RSPTA.358..957J. Дои:10.1098 / рста.2000.0569. JSTOR  2666741. S2CID  40510741.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • МакЭлхинни, Майкл В .; Макфадден, Филип Л. (1998). Палеомагнетизм: континенты и океаны. Академическая пресса. ISBN  978-0124833555.
  • Меррилл, Рональд Т .; МакЭлхинни, Майкл В .; Макфадден, Филип Л. (1996). Магнитное поле Земли: палеомагнетизм, ядро ​​и глубокая мантия. Международная серия по геофизике. 63. Академическая пресса. ISBN  978-0124912465.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Tauxe, Лиза (2010). Основы палеомагнетизма. Калифорнийский университет Press. ISBN  978-0-520-26031-3.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Tauxe, Лиза (1998). Палеомагнитные принципы и практика. Kluwer. ISBN  0-7923-5258-0.CS1 maint: ref = harv (связь)