Магнитное поле Земли

Различают два вида магнитного поля Земли: посто­янное и переменное.

Формированию постоянного магнитного поля способствуют внутренние источники – электрические токи, возникающие на поверхности уплотненного ядра Земли из-за различия температур в его частях, что связано с динамическими процес­сами в мантии и ядре Земли.

Переменное поле созда­ется внешними источниками, находящимися за преде­лами планеты – электрическими токами в верхних слоях атмосферы. Пришедшие из глубин Вселенной лучи и частицы вызывают многие явле­ния – полярные сияния, магнитные бури, ионизацию воздуха  и т. п. Пере­менное магнитное поле примерно в 100 раз слабее по­стоянного и характеризуется вариациями, различны­ми по источнику и продолжительности действия: ре­гулярными (суточными, сезонными), имеющими главным образом солнечную природу, и нерегулярны­ми (типа магнитных бурь).

Магнитное поле Земли имеет дипольную составля­ющую, т.е. такую структуру, в которой есть ось с се­верным и южным магнитными полюсами, наклонен­ная под углом 11,5 градуса к оси ее вращения. Вслед­ствие наличия магнитного поля магнитная стрелка компаса ориентируется в направлении магнитных силовых линий. Плоскость большого круга, в которой находится магнитная стрелка, называется магнитным меридианом. Магнитные меридианы, как и географи­ческие, сходятся в двух точках, называемых магнит­ными полюсами. Магнитные полюса не совпадают с гео­графическими, и их координаты меняются в простран­стве.

Магнитное поле Земли имеет следующие характе­ристики:

 магнитное склонение – угол между истинным направлением на север, т. е. географическим мери­дианом, и направлением северного конца магнит­ной стрелки, его значение изменяется от 0 до ± 180°. Линии одинакового магнитного склонения называ­ют изогонами;

 магнитное наклонение – угол между горизонталь­ной плоскостью и магнитной стрелкой, свободно подвешенной на горизонтальной оси. Его значение изменяется от 0 до ± 90°; оно положительно в Северном геомагнитном полушарии и отрицатель­но – в Южном. Линии одинакового магнитного наклонения называют изоклинами;

напряженность, характеризующая силу магнитного поля; она измеряется в эрстедах (амперах на метр, А/м) и возрастает с широтой.

Изменение характеристик магнитного поля во вре­мени происходит за счет его общего сме­щения относительно земного шара – западного дрейфа. Напряженность магнитного поля убывает во времени. В историческом разрезе наблюдаются смены полярности магнитного диполя. Полярность, когда северный конец магнитной стрелки направлен к северу, называют пря­мой (как сейчас), в противоположном случае говорят об обратной намагниченности земного диполя.

Наблюдения за магнитным полем Земли ведут многие обсерватории мира, и по их измерениям стро­ятся геомагнитные карты, которые показывают, что в ряде районов земного шара напряженность магнитно­го поля и магнитные силовые линии из-за неоднород­ности внутреннего строения Земли и остаточной на­магниченности горных пород отклоняются от нормаль­ного. Такие отклонения называют магнитными аномалиями.