หน้า 1

แม่เหล็กโลกยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างครบถ้วน เพียงแต่ได้รับการยอมรับว่ามีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลง สนามแม่เหล็กโลกถูกเล่นด้วยกระแสไฟฟ้าหลากหลายที่ไหลทั้งในชั้นบรรยากาศ (โดยเฉพาะในชั้นบน) และในเปลือกโลก  

แม่เหล็กโลก) และไฟฟ้ามีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด  

แม่เหล็กโลกก็เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เป็นที่รู้กันว่าขั้วแม่เหล็กเคลื่อนที่ ทุกๆ 5 - 10 ปี เราต้องรวบรวมแผนที่การปฏิเสธแม่เหล็กใหม่ หากแหล่งกำเนิดแม่เหล็กอยู่ในแกนกลางของโลก มันจะอยู่ไม่สุขและสะท้อนให้เห็นในชีวิต พื้นผิวโลก.  

องค์ประกอบของสนามแม่เหล็กโลกจะมีการเปลี่ยนแปลงชั่วคราว นั่นคือการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมของสนามแม่เหล็ก ซึ่งเรียกว่าการรบกวนทางแม่เหล็กหรือพายุบังคับ ความแปรผันเหล่านี้สัมพันธ์กับการเพิ่มจำนวนจุดดับดวงอาทิตย์และเปลวสุริยะ  

พลังแม่เหล็กภาคพื้นดิน (T, F) คือแรงที่บังคับให้เข็มแม่เหล็กไปในทิศทางที่แน่นอนในทุกจุดของโลก  

องค์ประกอบของสนามแม่เหล็กภาคพื้นดิน: T - เวกเตอร์ของความแรงของสนามแม่เหล็ก H - ส่วนประกอบสนามแนวนอน มุม D - การปฏิเสธแม่เหล็ก มุม / - ความเอียงของแม่เหล็ก  

องค์ประกอบของสนามแม่เหล็กภาคพื้นดิน: T - เวกเตอร์ของความแรงของสนามแม่เหล็ก ฉันเป็นองค์ประกอบแนวนอนของสนาม มุม D - การปฏิเสธแม่เหล็ก มุม / - ความเอียงของแม่เหล็ก  

การศึกษาแม่เหล็กโลกและแรงโน้มถ่วงใน จังหวัดเคิร์สค์แสดงให้เห็น 1 ว่าในบริเวณที่มีความผิดปกติของแม่เหล็กมีสนามแรงโน้มถ่วงที่ผิดปกติ  

ทฤษฎีโฮโมโพลาร์ของแม่เหล็กโลกระบุว่าในการพาความร้อนของเหล็กหลอมเหลวที่เคลื่อนที่ในแกนกลางของโลกภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ กระแสไฟฟ้าซึ่งจะสนับสนุนฟิลด์นี้ เดดาลัสมองว่าการมีอยู่ของกระแสน้ำเหล่านี้เป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหา ปัญหาพลังงาน- คุณเพียงแค่ต้องลดระดับอิเล็กโทรดลงลึกพอที่จะเชื่อมต่อกับกระแสลึกได้ ความลึกของการขุดเจาะแบบธรรมดานั้นจำกัดอยู่ที่หลายกิโลเมตร อย่างไรก็ตาม เดดาลัสจำได้ว่าหินจริงๆ แล้วเป็นพลาสติกและ โลกยังคงอยู่ในสภาวะสมดุลอุทกสถิต นี่คือสาเหตุที่แหล่งน้ำมันใต้ดินอยู่ภายใต้ความกดดัน และเพื่อชดเชยความกดดันดังกล่าว ผู้ผลิตน้ำมันจึงต้องสูบสารละลายดินเหนียวหนักลงในบ่อ สมมติว่าเดดาลัสพูดว่า เราเติมบ่อความยาว 10 กิโลเมตร ไม่ใช่ด้วยสารละลายดินเหนียว แต่ใช้ของเหลวที่มีความหนาแน่นมากกว่า เช่น ปรอท  

พนักงานของสถาบันแม่เหล็กโลก ไอโอโนสเฟียร์ และการแพร่กระจายคลื่นวิทยุของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต มหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก และสถาบันโลกและฟิสิกส์บรรยากาศของสถาบันวิทยาศาสตร์เติร์กเมนิสถาน SSR การทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่สนามฝึกที่ครอบคลุมทะเลแคสเปียนตั้งแต่ครัสโนวอดสค์ถึงบากู  

ที่สถาบันแม่เหล็กโลก, ไอโอโนสเฟียร์และการแพร่กระจายคลื่นวิทยุของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต (IZMIRAN), A. N. Kozlov และ S. E. Sinelnikova ได้สร้าง MON เมื่อหลายปีก่อนซึ่งเซ็นเซอร์ใช้คู่กัน โลหะอัลคาไลซีเซียม.  

ไม่จำเป็นต้องกำหนดขนาดขององค์ประกอบแนวนอนของสนามแม่เหล็กภาคพื้นดิน I โดยมีเงื่อนไขว่าจะต้องคงที่ในระหว่างการทดลอง  

คำถามที่มาของสนามแม่เหล็กโลกอยู่ในสภาพสิ้นหวังมานานมากแล้วจำนวนมากมายมหาศาล ความพยายามที่ไม่สำเร็จแก้ปัญหานี้ซึ่งกลายเป็นนิสัยในหมู่นักวิทยาศาสตร์ที่เรียกมันว่า ตัวอย่างทั่วไปความสับสนทางวิทยาศาสตร์ที่สิ้นหวัง โลกสัมพันธ์กับชั้นนอกของมัน บุลลาร์ดรื้อฟื้นสมมติฐานของเขา พัฒนามันในเชิงปริมาณและเชิงคณิตศาสตร์ และตอนนี้ก็มีเหตุผลทุกประการที่เชื่อได้ว่าในที่สุดสมมติฐานก็ได้แก้ไขปัญหาที่ยากลำบากนี้แล้ว  

ความรู้ของเราเกี่ยวกับแม่เหล็กโลกได้มาจากการศึกษาการกระจายแรงแม่เหล็กเหนือพื้นผิวโลก ณ จุดใดเวลาหนึ่ง ตลอดจนจากการศึกษาการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในการกระจายตัวนี้ในช่วงเวลาต่างๆ  

แม่เหล็กโลก,ภูมิแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กของโลก และอวกาศใกล้โลก สาขาธรณีฟิสิกส์ที่ศึกษาการกระจายตัวในอวกาศและการเปลี่ยนแปลงตามเวลา สนามแม่เหล็กโลกตลอดจนกระบวนการทางธรณีฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องในโลกและชั้นบรรยากาศชั้นบน

ในแต่ละจุดในอวกาศ สนามแม่เหล็กโลกจะมีลักษณะเป็นเวกเตอร์ความแรง ที,ขนาดและทิศทางที่กำหนดโดยองค์ประกอบ 3 ส่วน X, Y, Z(ภาคเหนือ ภาคตะวันออก และแนวตั้ง) ใน ระบบสี่เหลี่ยมพิกัด ( ข้าว. 1 ) หรือ 3 องค์ประกอบของ Z. m.: องค์ประกอบแนวนอนของความตึงเครียด ยังไม่มีข้อความ การปฏิเสธแม่เหล็ก D (มุมระหว่าง เอ็นและระนาบของเส้นลมปราณทางภูมิศาสตร์) และความเอียงของสนามแม่เหล็ก ฉัน(มุมระหว่าง ตและระนาบแนวนอน)

โลกของโลกเกิดจากการกระทำของแหล่งถาวรที่อยู่ภายในโลกและประสบกับการเปลี่ยนแปลงทางโลกอย่างช้าๆ (ความแปรปรวน) และแหล่งภายนอก (ตัวแปร) ที่ตั้งอยู่ใน แมกนีโตสเฟียร์ของโลก และ ไอโอโนสเฟียร์ - ดังนั้นจึงมีความแตกต่างระหว่างสนามแม่เหล็กพื้นฐาน (หลัก ~99%) และสนามแม่เหล็กแปรผัน (~1%)

สนามแม่เหล็กโลกหลัก (คงที่)- เพื่อศึกษาการกระจายเชิงพื้นที่ของสนามแม่เหล็กธรณีหลัก ค่าที่วัด ณ ตำแหน่งต่างๆ เอช ดี ไอวางบนแผนที่ ( การ์ดแม่เหล็ก ) และเชื่อมต่อจุดต่างๆ ด้วยเส้น ค่าที่เท่ากันองค์ประกอบ เส้นดังกล่าวจึงถูกเรียกตามนั้น ไอโซไดนามิกส์, ไอโซกอน, ไอโซไลน์. เส้น (ไอโซไลน์) ฉัน= 0 กล่าวคือ เส้นศูนย์สูตรแม่เหล็กไม่ตรงกับเส้นศูนย์สูตรทางภูมิศาสตร์ ด้วยค่าละติจูดที่เพิ่มขึ้น ฉันเพิ่มขึ้นเป็น 90° นิ้ว ขั้วแม่เหล็ก. ตึงเครียดเต็มที่ ต (ข้าว. 2 ) จากเส้นศูนย์สูตรถึงขั้วเพิ่มขึ้นจาก 33.4 เป็น 55.7 รถ(จาก 0.42 ถึง 0.70 oe) พิกัดของขั้วแม่เหล็กทิศเหนือ พ.ศ. 2513: ลองจิจูด 101.5° W. ลองจิจูด (ลองจิจูดตะวันตก) ละติจูด 75.7° เหนือ ละติจูด (ละติจูดเหนือ); ขั้วแม่เหล็กใต้: ลองจิจูด 140.3° E. ลองจิจูด (ลองจิจูดตะวันออก) ละติจูด 65.5° ใต้ ละติจูด (ละติจูดใต้) ภาพที่ซับซ้อนของการกระจายตัวของสนามแม่เหล็กโลกในการประมาณครั้งแรกสามารถแสดงได้ด้วยสนาม ไดโพล (ประหลาด เยื้องจากศูนย์กลางโลกประมาณ 436 กม) หรือลูกบอลแม่เหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งมีโมเมนต์แม่เหล็กพุ่งไปที่มุม 11.5° กับแกนการหมุนของโลก เสาธรณีแม่เหล็ก (ขั้วของลูกบอลที่มีแม่เหล็กสม่ำเสมอ) และขั้วแม่เหล็กตามลำดับกำหนดระบบพิกัดทางภูมิศาสตร์ (ละติจูดทางภูมิศาสตร์, เส้นลมปราณแม่เหล็กโลก, เส้นศูนย์สูตรแม่เหล็กโลก) และพิกัดแม่เหล็ก (ละติจูดแม่เหล็ก, เส้นลมปราณแม่เหล็ก) การเบี่ยงเบนของการกระจายที่แท้จริงของสนามแม่เหล็กโลกจากไดโพล (ปกติ) เรียกว่า ความผิดปกติของแม่เหล็ก. ขึ้นอยู่กับความรุนแรงและขนาดของพื้นที่ที่ถูกครอบครอง ความผิดปกติระดับโลกที่มีต้นกำเนิดลึกนั้นมีความโดดเด่น เช่น ไซบีเรียตะวันออก บราซิล ฯลฯ รวมถึงความผิดปกติในระดับภูมิภาคและระดับท้องถิ่น ประการหลังอาจเกิดขึ้นได้ เช่น จากการกระจายตัวของแร่เฟอร์โรแมกเนติกในเปลือกโลกอย่างไม่สม่ำเสมอ อิทธิพลของความผิดปกติทั่วโลกส่งผลกระทบสูงถึง ~ 0.5 ร 3เหนือพื้นผิวโลก ( ร 3 -รัศมีของโลก) สนามแม่เหล็กโลกหลักมีลักษณะไดโพลสูงถึง ~3 ร 3.

พบกับความแปรผันที่มีมายาวนานหลายศตวรรษซึ่งไม่เหมือนกันทั่วโลก ในสถานที่ที่มีความแปรปรวนทางโลกที่รุนแรงที่สุด ความแปรผันจะสูงถึง 150 กรัมต่อปี (1 กรัม = 10 -5 ใช่แล้ว) นอกจากนี้ยังมีการเคลื่อนตัวของความผิดปกติของแม่เหล็กไปทางทิศตะวันตกอย่างเป็นระบบด้วยความเร็วประมาณ 0.2° ต่อปี และการเปลี่ยนแปลงขนาดและทิศทางของโมเมนต์แม่เหล็กของโลกด้วยความเร็วประมาณ 20 กรัมต่อปี เนื่องจากความแปรปรวนทางโลกและความรู้ไม่เพียงพอเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กโลกในพื้นที่ขนาดใหญ่ (มหาสมุทรและบริเวณขั้วโลก) จึงจำเป็นต้องรวบรวมแผนที่แม่เหล็กใหม่ เพื่อจุดประสงค์นี้ การสำรวจแม่เหล็กทั่วโลกจึงดำเนินการบนบก ในมหาสมุทร (บนเรือที่ไม่ใช่แม่เหล็ก) ใน น่านฟ้า (การสำรวจแม่เหล็กไฟฟ้า ) และในอวกาศ (โดยใช้ ดาวเทียมประดิษฐ์โลก). สำหรับการวัดให้ใช้: เข็มทิศ แม่เหล็ก, กล้องสำรวจ แม่เหล็ก, เครื่องชั่งแม่เหล็ก, เครื่องเอียง, แมกนีโตมิเตอร์, เครื่องวัดแม่เหล็กไฟฟ้า และอุปกรณ์อื่นๆ การศึกษาภูมิทัศน์และการรวบรวมแผนที่ขององค์ประกอบทั้งหมดมีบทบาท บทบาทที่สำคัญสำหรับการเดินเรือทางทะเลและทางอากาศ การสำรวจทางธรณีวิทยา

การศึกษาสนามแม่เหล็กโลกในยุคอดีตดำเนินการโดยใช้การดึงดูดด้วยแม่เหล็กที่เหลืออยู่ของหิน (ดู ภาวะแม่เหล็ก Paleomagnetism ) และสำหรับ ช่วงเวลาทางประวัติศาสตร์- โดยการดึงดูดผลิตภัณฑ์ดินเผา (อิฐ จานเซรามิก ฯลฯ) การศึกษาเกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้าแสดงให้เห็นว่าทิศทางของสนามแม่เหล็กหลักของโลกมีการย้อนกลับหลายครั้งในอดีต การเปลี่ยนแปลงครั้งสุดท้ายเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 0.7 ล้านปีก่อน

เอ.ดี. เชฟนิน.

ต้นกำเนิดของสนามแม่เหล็กโลกหลักมีการเสนอคำอธิบายมากมายเกี่ยวกับที่มาของสนามแม่เหล็กโลกที่ซ่อนอยู่ สมมติฐานต่างๆรวมถึงแม้แต่สมมติฐานเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของกฎพื้นฐานของธรรมชาติตามที่ทุกวัตถุที่หมุนได้มี ช่วงเวลาแม่เหล็ก- มีการพยายามที่จะอธิบายสนามแม่เหล็กธรณีที่ซ่อนอยู่โดยการมีอยู่ของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกในเปลือกโลกหรือแกนกลางของโลก ความเคลื่อนไหว ค่าไฟฟ้าใครโดยการเข้าร่วม การหมุนรายวันโลกสร้างกระแสไฟฟ้า การปรากฏตัวในแกนกลางของโลกที่เกิดจากแรงเทอร์โมอิเล็กโตรโมทีฟที่ขอบเขตของแกนกลางและเนื้อโลก ฯลฯ และสุดท้ายคือการกระทำของสิ่งที่เรียกว่าไดนาโมแม่เหล็กไฟฟ้าในแกนโลหะเหลวของโลก ข้อมูลสมัยใหม่เกี่ยวกับการแปรผันทางโลกและการเปลี่ยนแปลงขั้วของสนามแม่เหล็กโลกหลายครั้งนั้นอธิบายได้อย่างน่าพอใจด้วยสมมติฐานของไดนาโมแม่เหล็กไฟฟ้า (HD) เท่านั้น ตามสมมติฐานนี้ การเคลื่อนไหวที่ค่อนข้างซับซ้อนและรุนแรงสามารถเกิดขึ้นได้ในแกนของเหลวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของโลก ซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นสนามแม่เหล็กในตัวเอง คล้ายกับวิธีการสร้างกระแสและสนามแม่เหล็กในไดนาโมที่ตื่นเต้นในตัวเอง การกระทำของ GD ขึ้นอยู่กับ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในสื่อเคลื่อนที่ซึ่งเคลื่อนที่ข้ามไป สายไฟสนามแม่เหล็ก

การวิจัย HD ขึ้นอยู่กับ อุทกพลศาสตร์แม่เหล็ก. หากเราพิจารณาความเร็วของการเคลื่อนที่ของสสารในแกนกลางของเหลวของโลกตามที่กำหนด เราก็สามารถพิสูจน์ความเป็นไปได้พื้นฐานในการสร้างสนามแม่เหล็กระหว่างการเคลื่อนที่ ประเภทต่างๆทั้งนิ่งและไม่นิ่ง สม่ำเสมอและปั่นป่วน สนามแม่เหล็กเฉลี่ยในแกนกลางสามารถแสดงเป็นผลรวมของสององค์ประกอบ - สนามวงแหวน ในเจและฟิลด์ วีอาร์ซึ่งมีเส้นสนามอยู่ในระนาบเมอริเดียน ( ข้าว. 3 - เส้นสนามแม่เหล็กทอรอยด์ ใน j ถูกขังอยู่ในแกนโลกและห้ามออกไปข้างนอก ตามรูปแบบทั่วไปของ GD ภาคพื้นดิน สนามนี้ บี j นั้นแข็งแกร่งกว่าสนามที่เจาะทะลุออกจากแกนกลางหลายร้อยเท่า ในพีซึ่งมีลักษณะเป็นไดโพลเป็นส่วนใหญ่ การหมุนแบบไม่เหมือนกันของของไหลที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าในแกนกลางของโลกจะทำให้เส้นสนามผิดรูป ในพีและสร้างเส้นสนามจากพวกมัน ใน(. ในทางกลับกันสนาม ในพีเกิดขึ้นเนื่องจากการโต้ตอบแบบอุปนัยของการเคลื่อนที่ ในลักษณะที่ซับซ้อนของไหลที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าพร้อมสนาม ในเจ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการสร้างภาคสนาม ในพีจาก ใน j การเคลื่อนที่ของของไหลไม่ควรเป็นแกนสมมาตร ที่เหลือตามรูปครับ ทฤษฎีจลน์ศาสตร์ GD การเคลื่อนไหวมีความหลากหลายมาก การเคลื่อนที่ของของไหลนำไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิต นอกเหนือจากในสนาม ในพีเช่นเดียวกับสนามแม่เหล็กอื่นๆ ที่เปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ ซึ่งเมื่อทะลุออกจากแกนกลาง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโลกในสนามแม่เหล็กโลกหลัก

ทฤษฎีทั่วไป GD ซึ่งศึกษาทั้งการสร้างสนามและ “เครื่องยนต์” ของ GD ภาคพื้นดินนั่นคือต้นกำเนิดของการเคลื่อนไหวยังคงอยู่ใน ระยะเริ่มแรกการพัฒนา และอื่นๆ อีกมากมายยังคงเป็นเรื่องสมมุติ แรงอาร์คิมีดีนซึ่งเกิดจากความหนาแน่นในแกนกลางที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันเล็กน้อย ได้รับการหยิบยกมาเป็นเหตุผลที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหว และ แรงเฉื่อย.

แบบแรกสามารถเชื่อมโยงกับการปล่อยความร้อนในแกนกลางและการขยายตัวทางความร้อนของของเหลว (ความร้อน การพาความร้อน ) หรือมีความแตกต่างในองค์ประกอบของแกนกลางเนื่องจากการปลดปล่อยสิ่งเจือปนที่ขอบเขต อย่างหลังอาจเกิดจากการเร่งความเร็วเนื่องจาก ความก้าวหน้า แกนโลก- ความใกล้ชิดของสนามแม่เหล็กโลกกับสนามของไดโพลที่มีแกนเกือบขนานกับแกนการหมุนของโลกบ่งชี้ว่า การเชื่อมต่อที่ใกล้ชิดระหว่างการหมุนของโลกกับกำเนิดของโลก แรงโบลิทาร์, ใครสามารถเล่นได้ บทบาทที่สำคัญในกลไก GD ของโลก การขึ้นอยู่กับขนาดของสนามแม่เหล็กโลกต่อความเข้มของการเคลื่อนที่ของสสาร แกนโลกซับซ้อนและยังไม่มีการศึกษาเพียงพอ จากการศึกษาของสนามแม่เหล็กบรรพชีวินวิทยา ขนาดของสนามแม่เหล็กโลกมีความผันผวน แต่โดยเฉลี่ยตามลำดับความสำคัญแล้ว มันยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลานาน - ตามลำดับหลายร้อยล้านปี

การทำงานของธรณีพลศาสตร์ของโลกเกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆ มากมายในแกนกลางและเนื้อโลก ดังนั้นการศึกษาสนามแม่เหล็กโลกหลักและธรณีพลศาสตร์ของโลกจึงเป็นส่วนสำคัญของการวิจัยทางธรณีฟิสิกส์ที่ซับซ้อนทั้งหมด โครงสร้างภายในและการพัฒนาของโลก

เอส. ไอ. บรากินสกี้

สนามแม่เหล็กโลกที่แปรผันได้การวัดที่ดำเนินการบนดาวเทียมและจรวดได้แสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาของพลาสมา ลมสุริยะ ด้วยสนามแม่เหล็กโลกทำให้เกิดการหยุดชะงักของโครงสร้างไดโพลของสนามจากระยะห่าง ~3 Rzจากใจกลางโลก ลมสุริยะจะจำกัดขอบเขตของสนามแม่เหล็กโลกในปริมาตรที่จำกัดของพื้นที่ใกล้โลก นั่นคือสนามแมกนีโตสเฟียร์ของโลก ในขณะที่ที่ขอบเขตของสนามแมกนีโตสเฟียร์ ความดันไดนามิกของลมสุริยะจะสมดุลโดยความดันของสนามแม่เหล็กโลก ลมสุริยะบีบอัดสนามแม่เหล็กของโลกจากด้านกลางวันและส่งเส้นสนามแม่เหล็กโลกของบริเวณขั้วโลกไปยังด้านกลางคืน ก่อให้เกิดหางแม่เหล็กของโลกใกล้กับระนาบสุริยุปราคาที่มีความยาวอย่างน้อย 5 ล้านกิโลเมตร กม(ซม. ข้าว. ในบทความ โลกและ แมกนีโตสเฟียร์ของโลก - บริเวณไดโพลโดยประมาณของสนามที่มีเส้นสนามปิด (แมกนีโตสเฟียร์ชั้นใน) เป็นกับดักแม่เหล็กสำหรับอนุภาคที่มีประจุของพลาสมาใกล้โลก (ดูรูปที่ 1) แถบรังสีของโลก ).

การไหลของพลาสมาลมสุริยะรอบสนามแม่เหล็กด้วยความหนาแน่นและความเร็วของอนุภาคที่มีประจุผันแปรรวมถึงการทะลุผ่านของอนุภาคเข้าไปในสนามแม่เหล็กทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความเข้มของระบบ กระแสไฟฟ้าในชั้นแมกนีโตสเฟียร์และไอโอโนสเฟียร์ของโลก ในทางกลับกัน ระบบปัจจุบันทำให้เกิดการสั่นของสนามแม่เหล็กโลกในพื้นที่ใกล้โลกและบนพื้นผิวโลกในช่วงความถี่ที่กว้าง (ตั้งแต่ 10 -5 ถึง 10 2 เฮิรตซ์) และแอมพลิจูด (ตั้งแต่ 10 -3 ถึง 10 -7 เอ่อ). การบันทึกภาพถ่ายของการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในสนามแม่เหล็กโลกนั้นดำเนินการในหอดูดาวแม่เหล็กโดยใช้ เครื่องสร้างสนามแม่เหล็ก. ใน เวลาที่เงียบสงบในละติจูดต่ำและกลางจะสังเกตช่วงสุริยคติรายวันและจันทรคติรายวัน รูปแบบแม่เหล็ก กับ แอมพลิจูด 30-70g และ 1-5g ตามลำดับ ความผันผวนของสนามที่ผิดปกติอื่น ๆ ที่สังเกตได้ รูปทรงต่างๆและแอมพลิจูดเรียกว่าการรบกวนทางแม่เหล็ก ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงทางแม่เหล็กหลายประเภท

การรบกวนของแม่เหล็กปกคลุมทั่วทั้งโลกและคงอยู่ตั้งแต่ที่เดียว ( ข้าว. 4 ) นานหลายวันเรียกว่าโลก พายุแม่เหล็ก, ในระหว่างนั้นแอมพลิจูดของส่วนประกอบแต่ละชิ้นสามารถเกิน 1,000 กรัมได้ พายุแม่เหล็กเป็นหนึ่งในอาการของการรบกวนอย่างรุนแรงของแมกนีโตสเฟียร์ที่เกิดขึ้นเมื่อพารามิเตอร์ของลมสุริยะเปลี่ยนแปลง โดยเฉพาะความเร็วของอนุภาคและองค์ประกอบปกติของสนามแม่เหล็กระหว่างดาวเคราะห์ที่สัมพันธ์กับระนาบสุริยุปราคา การรบกวนที่รุนแรงของแมกนีโตสเฟียร์จะมาพร้อมกับการปรากฏตัวของแสงออโรราในชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลก การรบกวนของไอโอโนสเฟียร์ และรังสีเอกซ์และรังสีความถี่ต่ำ

การใช้งานจริงปรากฏการณ์ของ Z. m.ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กโลก เข็มแม่เหล็กจะอยู่ในระนาบของเส้นลมปราณแม่เหล็ก ปรากฏการณ์นี้ถูกนำมาใช้ตั้งแต่สมัยโบราณในการวางแนวภูมิประเทศ การวางแผนเส้นทางของเรือในทะเลหลวง ในทางปฏิบัติทางภูมิศาสตร์และการสำรวจ ในกิจการทหาร ฯลฯ (ซม. เข็มทิศ, เข็มทิศ ).

การศึกษาความผิดปกติของสนามแม่เหล็กในท้องถิ่นทำให้สามารถตรวจจับแร่ธาตุได้เป็นอันดับแรก แร่เหล็ก(ซม. การสำรวจแม่เหล็ก ), และใช้ร่วมกับวิธีการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์อื่น ๆ เพื่อกำหนดตำแหน่งและปริมาณสำรอง แพร่หลายได้รับวิธีแมกนีโทเทลลูริกในการสำรวจภายในของโลก โดยคำนวณค่าการนำไฟฟ้าของชั้นในของโลกจากสนามพายุแม่เหล็ก จากนั้นจึงประเมินความดันและอุณหภูมิที่มีอยู่

แหล่งข้อมูลหนึ่งเกี่ยวกับชั้นบนของชั้นบรรยากาศคือการแปรผันของสนามแม่เหล็กโลก การรบกวนทางแม่เหล็กที่เกี่ยวข้องกับพายุแม่เหล็ก เกิดขึ้นก่อนหน้าหลายชั่วโมงภายใต้อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในบรรยากาศรอบนอกซึ่งรบกวนการสื่อสารทางวิทยุ สิ่งนี้ช่วยให้คุณทำ การคาดการณ์ทางแม่เหล็กจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการสื่อสารทางวิทยุไม่หยุดชะงัก (พยากรณ์อากาศทางวิทยุ) ข้อมูลธรณีแม่เหล็กยังทำหน้าที่ทำนายสถานการณ์การแผ่รังสีในอวกาศใกล้โลกระหว่างการบินในอวกาศ

ความคงตัวของสนามแม่เหล็กโลกจนถึงความสูงของรัศมีโลกหลายรัศมีใช้สำหรับการวางแนวและการซ้อมรบ ยานอวกาศ.

สนามแม่เหล็กโลกส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต พฤกษาและมนุษย์ ตัวอย่างเช่น ในช่วงที่เกิดพายุแม่เหล็ก จำนวน โรคหลอดเลือดหัวใจ, สภาพของผู้ป่วยโรคความดันโลหิตสูงแย่ลง เป็นต้น การศึกษาตัวละคร อิทธิพลทางแม่เหล็กไฟฟ้าเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตเป็นหนึ่งในสิ่งใหม่และ ทิศทางที่มีแนวโน้มชีววิทยา.

เอ.ดี. เชฟนิน.

ความหมาย: Yanovsky B. M. , แม่เหล็กโลก, เล่ม 1-2, L. , 1963-64; การพัฒนางานเกี่ยวกับ geomagnetism ในสหภาพโซเวียตในช่วงหลายปีที่ผ่านมา อำนาจของสหภาพโซเวียต- “อิซวี. AN (Academy of Sciences) ล้าหลัง, ฟิสิกส์ของโลก”, 2510, ฉบับที่ 11, หน้า 54; คู่มือเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กสลับของสหภาพโซเวียต, L. , 1954; พื้นที่ใกล้โลก. ข้อมูลอ้างอิงแปล (แปล) จากภาษาอังกฤษ (อังกฤษ), M. , 1966; ปัจจุบันและอดีตของสนามแม่เหล็กโลก, M. , 1965; Braginsky S.I. บนรากฐานของทฤษฎีไดนาโมแม่เหล็กไฟฟ้าของโลก "Geomagnetism and Aeronomy", 1967, เล่ม 7, p. 401; ฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์-โลก, M. , 1968.

ข้าว. 4. แมกนีแกรมที่บันทึกพายุแม่เหล็กขนาดเล็ก: H 0, D 0, Z 0 - จุดเริ่มต้นขององค์ประกอบที่สอดคล้องกันของสนามแม่เหล็กโลก ลูกศรแสดงทิศทางของการอ้างอิง

ข้าว. 2. แผนที่ความแรงของสนามแม่เหล็กโลกทั้งหมด (เป็นหน่วย Oersteds) สำหรับยุคปี 1965 วงกลมสีดำ - ขั้วแม่เหล็ก (ม.ป. ) แผนที่แสดงความผิดปกติของแม่เหล็กโลก: บราซิล (B.A.) และไซบีเรียตะวันออก (E.-S.A.)

ข้าว. 3. รูปแบบของสนามแม่เหล็กในไดนาโมแม่เหล็กไฟฟ้าของโลก: NS - แกนการหมุนของโลก: В р - สนามใกล้กับสนามของไดโพลที่พุ่งไปตามแกนการหมุนของโลก; B j เป็นสนามวงแหวน (ประมาณร้อยเกาส์) ซึ่งปิดอยู่ภายในแกนโลก

โลกมีสนามแม่เหล็กซึ่งเห็นได้ชัดเจนจากผลกระทบที่มีต่อเข็มแม่เหล็ก เข็มแม่เหล็กถูกติดตั้งอย่างอิสระในอวกาศทุกที่ในทิศทางของเส้นแรงแม่เหล็กที่มาบรรจบกันที่ขั้วแม่เหล็ก
ขั้วแม่เหล็กของโลกไม่ตรงกับขั้วทางภูมิศาสตร์และค่อยๆ เปลี่ยนตำแหน่ง ใน ช่วงเวลาปัจจุบัน พิกัดทางภูมิศาสตร์ขั้วแม่เหล็กมีดังนี้: ในซีกโลกเหนือ - 72° N ว. และ 96° ตะวันตก ง. ในซีกโลกใต้ - 70° ใต้ ว. และ 150° ตะวันออก ง. เส้นแรงวิ่งจากขั้วแม่เหล็กหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่ง - เส้นเมอริเดียนแม่เหล็กไม่ตรงกับทิศทางของเส้นเมอริเดียนทางภูมิศาสตร์ และเข็มแม่เหล็กของเข็มทิศไม่ได้ระบุทิศทางเหนือ-ใต้อย่างเคร่งครัด มุมระหว่างเส้นเมอริเดียนแม่เหล็กและภูมิศาสตร์เรียกว่ามุม การปฏิเสธแม่เหล็กหรือการเสื่อมของสนามแม่เหล็ก ความเสื่อมเป็นทิศตะวันออก (บวก) และตะวันตก (ลบ) ในกรณีแรกลูกศรจะเบี่ยงเบนไปทางทิศตะวันออกของเส้นลมปราณทางภูมิศาสตร์ในส่วนที่สอง - ไปทางทิศตะวันตก เส้นเชื่อมจุดที่มีความลาดเอียงเท่ากัน - ไอโซกอน- ไอโซกอนเชื่อมต่อจุดที่มีการปฏิเสธและเรียกเป็นศูนย์ เส้นความเจ็บปวดแบ่งโลกออกเป็นพื้นที่เสื่อมทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตก เส้น Agonic มี รูปร่างที่ซับซ้อน(ดูแผนที่ 23)

เข็มแม่เหล็กที่แขวนอย่างอิสระจะรักษาตำแหน่งแนวนอนบนเส้นเท่านั้น เส้นศูนย์สูตรแม่เหล็ก- ทางเหนือของเส้นนี้ ปลายด้านเหนือของเข็มแม่เหล็กหยด และยิ่งระยะห่างจากขั้วแม่เหล็กยิ่งสั้นลง ที่ขั้วแม่เหล็กของซีกโลกเหนือ เข็มจะตั้งขึ้นในแนวตั้งโดยให้ปลายด้านเหนือคว่ำลง ทางใต้ของเส้นศูนย์สูตรแม่เหล็ก ตรงกันข้าม ปลายด้านใต้ของเข็มแม่เหล็กเอียงลง มุมที่เกิดจากเข็มแม่เหล็กด้วย ระนาบแนวนอนเรียกว่ามุมเอียงแม่เหล็กหรือ ความโน้มเอียงของแม่เหล็ก. ความโน้มเอียงของแม่เหล็กอาจเป็นทิศเหนือหรือทิศใต้ก็ได้ โดยจะแปรผันจาก 0° ที่เส้นศูนย์สูตรแม่เหล็ก ถึง 90° ที่ขั้วแม่เหล็ก เส้นที่เชื่อมจุดที่มีความเอียงเท่ากันคือ ไอโซไลน์.
ความลาดเอียงและความเอียงเป็นลักษณะเฉพาะของทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็ก ณ จุดใดจุดหนึ่งในช่วงเวลาที่กำหนด
ความแรงของสนามแม่เหล็กนั้นมีลักษณะเฉพาะของมัน ความเครียด- หน่วยของความเข้มถือเป็นความเข้มของสนามแม่เหล็ก ซึ่งแรงที่กระทำต่อหน่วยมวลแม่เหล็กมีค่าเท่ากับ 1 ไดน์ หน่วยวัดความแรงของสนามแม่เหล็กเรียกว่าเออร์สเตด (0.00001 เออร์สเตด - แกมมา) ความแรงของสนามแม่เหล็กโลกต่ำ: ที่เส้นศูนย์สูตรแม่เหล็ก - 0.3-0.5 oersted ที่ขั้วแม่เหล็ก - 0.6-0.7 เส้นแรงดันสนามแม่เหล็กเท่ากัน - ไอโซไดนามิกส์.

มีสนามแม่เหล็กโลกคงที่และสลับกัน สนามแม่เหล็กคงที่เนื่องจากแม่เหล็กของดาวเคราะห์นั่นเอง แผนที่แม่เหล็กให้แนวคิดเกี่ยวกับสถานะของสนามแม่เหล็กคงที่ของโลก แต่เนื่องจากองค์ประกอบทั้งหมดของสนามแม่เหล็กภาคพื้นดิน (การเอียง ความเอียง ความเข้ม) เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าจะช้ามาก แผนที่ก็รักษาความแม่นยำที่จำเป็นไว้เป็นเวลาหลายปีเท่านั้น โดยปกติแล้วบัตรแม่เหล็กจะลงวันที่กลางปีที่ลงท้ายด้วย 0 หรือ 5 เช่น 1 กรกฎาคม 1950, 1955, 1960, 1965 เป็นต้น ระยะเวลาห้าปีที่บัตรแม่เหล็กใช้งานได้เรียกว่า ยุคแม่เหล็ก- ปัจจุบันเป็นยุคปี 1965 จากการวิเคราะห์แผนที่แม่เหล็กที่สร้างขึ้นในยุคหนึ่ง ตารางการแก้ไขสำหรับสนามแม่เหล็กคงที่จะถูกรวบรวมสำหรับอนาคต
การกระจายตัวขององค์ประกอบของแม่เหล็กโลกที่มีอยู่ช่วยให้เราสรุปได้ว่าสนามแม่เหล็กคงที่ของโลกนั้นคล้ายคลึงกับสนามแม่เหล็กของลูกบอลที่มีแม่เหล็กสม่ำเสมอ ขั้วแม่เหล็กของสนามดังกล่าวเรียกว่าภูมิศาสตร์ ขั้วแม่เหล็ก- พิกัดทางภูมิศาสตร์คือ 78°32"N และ 69°9"W ยาว 78°32" S. และ 110°52" E. ง.
ความผิดปกติของแม่เหล็ก ประจักษ์ชัดในการเบี่ยงเบนค่าขององค์ประกอบของแม่เหล็กโลกจากค่าเฉลี่ยของสถานที่ที่กำหนด ความผิดปกติของแม่เหล็กที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างใหญ่เรียกว่าภูมิภาคซึ่งตรงกันข้ามกับท้องถิ่น (ท้องถิ่น) ซึ่งครอบครองพื้นที่ตั้งแต่หลายสิบถึงหลายหมื่นตารางกิโลเมตร ตัวอย่างของความผิดปกติทางแม่เหล็กในระดับภูมิภาคคือไซบีเรียตะวันออก บนดินแดนอันกว้างใหญ่ ไซบีเรียตะวันออกตรวจพบการเสื่อมถอยของตะวันตกแทนที่จะเป็นตะวันออก สนามแม่เหล็กของความผิดปกตินี้สลายตัวช้ามากตามความสูง ซึ่งหมายความว่าความผิดปกติในระดับภูมิภาคเกิดจากกระบวนการที่เกิดขึ้นลึกลงไปในโลก ซึ่งอาจอยู่ในแกนกลางของโลก
ตัวอย่างของความผิดปกติในท้องถิ่นอาจเป็นความผิดปกติของสนามแม่เหล็กเคิร์สต์ ซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้าของสนามแม่เหล็กมากกว่าแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยของสนามแม่เหล็กโลกถึง 5 เท่า ความผิดปกตินี้แสดงออกมาในการเปลี่ยนแปลงของการเอียงจาก 0 ถึง 180° และความเอียงจาก 40 ถึง 80° ความผิดปกติในท้องถิ่นเกิดจากการปรากฏตัวในชั้นบน เปลือกโลกการสะสมของหินแม่เหล็กและแร่ ด้วยความสูง สนามแม่เหล็กของความผิดปกติดังกล่าวจะสลายตัวค่อนข้างเร็ว
การมีอยู่ของสนามแม่เหล็กคงที่ของโลกอธิบายได้ด้วยคลื่นไฟฟ้ากระแสน้ำวนที่เกิดขึ้นในแกนกลางของโลก (ในส่วนนอก) เนื่องจากการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องของอิเล็กตรอนที่มีประจุซึ่งอธิบายวงกลมและวงรอบ การเปลี่ยนแปลงธรรมชาติของการเคลื่อนไหวเหล่านี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ ในสนามแม่เหล็กถาวรของโลก - ความผันผวนทางโลก
ตัวแปรสนามแม่เหล็กคิดเป็นเพียง 6% ของความแรงรวมของสนามแม่เหล็กโลก มีสาเหตุมาจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศของโลก และซ้อนทับบนสนามแม่เหล็กคงที่ เมื่อเทียบกับพื้นหลังของสนามแม่เหล็กที่เงียบสงบ การแกว่งแต่ละครั้ง - การแปรผัน - จะเกิดขึ้น มีการเปลี่ยนแปลงทุกปีที่เกิดจากความเคลื่อนไหวตามฤดูกาล ชั้นบรรยากาศของโลก, ความแปรผันรายวันที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของกลางวันและกลางคืน, ความแปรผันของดวงจันทร์อันเป็นผลมาจากกระแสน้ำในชั้นบรรยากาศ รูปแบบที่มีระยะเวลาตั้งแต่ 5 ถึง 100 วินาที และเรียกว่าจังหวะยังไม่มีคำอธิบาย
พายุแม่เหล็ก- การรบกวนของสนามแม่เหล็กที่รุนแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งซึ่งแสดงออกในการเบี่ยงเบนอย่างรวดเร็วของเข็มแม่เหล็กจากตำแหน่งปกติ พายุแม่เหล็กมีสาเหตุมาจากแสงแฟลร์บนดวงอาทิตย์และการแทรกซึมของกระแสคอร์ปัสมานัลเข้าสู่โลกและชั้นบรรยากาศของมัน เมื่อวันที่ 23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2499 เกิดการระเบิดบนดวงอาทิตย์ซึ่งกินเวลานานหลายนาทีและมีพายุแม่เหล็กปะทุบนโลกส่งผลให้การทำงานของสถานีวิทยุหยุดชะงักเป็นเวลา 2 ชั่วโมงสายโทรศัพท์ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกก็ใช้งานไม่ได้ เป็นบางครั้ง เป็นต้น พายุแม่เหล็กที่มีกำลังแรงน้อยจะเกิดขึ้นหากกระแสเลือดไหลผ่านโลก
สนามแม่เหล็กโลกขยายขึ้นไปถึงระดับความสูง 90,000 กม. เมื่อขึ้นไปที่ระดับความสูง 44,000 กม. ขนาดของสนามแม่เหล็กโลกจะลดลงในสัดส่วนผกผันกับลูกบาศก์ของระยะห่างจากพื้นผิวโลก ในชั้นตั้งแต่ 44,000 ถึง 80,000 กม. สนามแม่เหล็กไม่เสถียรและมีความผันผวนอย่างมากเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เหนือ 80,000 กม. ความเข้มของสนามแม่เหล็กจะลดลงอย่างรวดเร็ว โดยคงค่าที่คงอยู่ในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ที่ระยะห่าง 90,000 กม. จากพื้นผิวโลก สนามแม่เหล็กจะสูญเสียความสามารถในการดึงดูด (จับ) อนุภาคที่มีประจุ ขีดจำกัดนี้เสนอให้ถือเป็นขีดจำกัดบน เปลือกก๊าซโลก.
ขนาดของสนามแม่เหล็กโลกนั้นเล็กกว่าขนาดของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นใกล้กับแม่เหล็กเกือกม้าธรรมดาหลายร้อยเท่า แต่สนามแม่เหล็กของโลกมีปริมาตรมหาศาล และเนื่องจากพลังงานของสนามแม่เหล็กนั้นแปรผันตามปริมาตรของสนามแม่เหล็ก อิทธิพลของมันต่อกระบวนการที่เกิดขึ้นบนโลกจึงยิ่งใหญ่มาก สนามแม่เหล็กของโลกเบี่ยงเบนหรือจับอนุภาคมีประจุที่บินมาจากดวงอาทิตย์หรือเกิดจาก รังสีคอสมิกเข้าไปในอะตอมและโมเลกุลของอากาศ อนุภาคมีประจุที่ติดอยู่ในรูปแบบสนามแม่เหล็กโลก สายพานรังสี: ล่างหรือภายใน และบนหรือภายนอก
แถบรังสีชั้นในขยายจากระดับความสูง 2,400 ถึงระดับความสูง 5,600 กม. ประกอบด้วยโปรตอนที่มีพลังงานค่อนข้างสูงและก่อให้เกิดอันตรายต่อการบินในอวกาศ สายพานนี้ค่อนข้างคงที่เมื่อเวลาผ่านไป
แถบรังสีด้านนอกมีความเข้มของรังสีสูงสุดที่ระดับความสูง 20,000 กม. ทั้งโปรตอนและอิเล็กตรอนมีการลงทะเบียนอยู่ในนั้น สายพานนี้ไม่เสถียรเมื่อเวลาผ่านไป การเปลี่ยนแปลงนั้นสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลง กิจกรรมแสงอาทิตย์- แถบด้านนอกไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อการบินอวกาศในทันที ผลลัพธ์ของการบินด้วยจรวดอวกาศให้เหตุผลในการสันนิษฐานว่ามีแถบอนุภาคประจุไฟฟ้าเส้นที่สามที่ไม่เสถียรมากเรียกว่า " กระแสวงกลม"และตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 45-60,000 กม.
พื้นที่ทั้งหมดของอวกาศใกล้โลกซึ่งมีอนุภาคมีประจุจับโดยสนามแม่เหล็กของโลกเรียกว่า สนามแม่เหล็ก- สนามแมกนีโตสเฟียร์ค่อนข้างถูกจำกัดด้วยสนามแม่เหล็กอย่างชัดเจน ภายใต้อิทธิพลของลมสุริยะ มันมีรูปร่างเป็นวงรี
อนุภาคที่ติดอยู่ในชั้นแม่เหล็กของโลก หมุนวนเป็นเกลียวรอบเส้นสนามแม่เหล็ก เคลื่อนที่จากซีกโลกหนึ่งไปยังอีกซีกโลกหนึ่งและถอยหลัง โดยเลื่อนไปทางทิศตะวันออก (โปรตอน) หรือทิศตะวันตก (อิเล็กตรอน) การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุจะดำเนินต่อไปจนกระทั่งสูญเสียประจุจากการชนกับโมเลกุลอากาศ บน ระยะใกล้มีเพียงอนุภาคพลังงานสูงเท่านั้นที่ทะลุผ่านโลกและพวกมันก็สร้างขึ้น ออโรร่าโดยสรุปบริเวณที่เส้นทางของอนุภาคมีประจุเข้าสู่บรรยากาศสิ้นสุดลง ออโรร่าส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นในเขตที่ล้อมรอบโลกที่ระยะห่างประมาณ 23° จากขั้วแม่เหล็กโลก มักจะมีไฟโพลาร์ติดมาด้วย พายุแม่เหล็ก.
อิทธิพลของสนามแม่เหล็กสะท้อนให้เห็นในทุกกระบวนการที่เกิดขึ้นบนโลก แต่กลไกและระดับของอิทธิพลนี้ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ
ตามที่ผู้เชี่ยวชาญที่ศึกษาการดึงดูดของหินโบราณ ทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็กในระหว่างนั้น ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาโลกกำลังเปลี่ยนแปลง ซึ่งหมายความว่าทิศทางของกระแสน้ำวนในแกนโลกเปลี่ยนไป การเปลี่ยนแปลงและบางทีการหยุดกระแสน้ำเหล่านี้ชั่วคราวน่าจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงและการหายไปชั่วคราวของเส้นแรงแม่เหล็ก และผลที่ตามมาก็คือ "กับดัก" ของอนุภาคมีประจุที่มายังโลกและก่อตัวเป็นแถบรังสี ในช่วงเวลาดังกล่าว รังสีคอสมิกจะไปถึงพื้นผิวโลก และสิ่งนี้จะส่งผลต่อกระบวนการที่เกิดขึ้นอย่างมาก ซองจดหมายทางภูมิศาสตร์และเหนือสิ่งอื่นใดคือกระบวนการที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต

§ 15. แม่เหล็กโลกและองค์ประกอบต่างๆ การ์ดแม่เหล็ก

พื้นที่ที่แรงแม่เหล็กของโลกทำงานเรียกว่าสนามแม่เหล็กของโลก เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าเส้นสนามแม่เหล็กของสนามโลกโผล่ออกมาจากขั้วแม่เหล็กใต้แล้วมาบรรจบกันที่ทิศเหนือจนเกิดเป็นเส้นโค้งปิด

ตำแหน่งของขั้วแม่เหล็กไม่เปลี่ยนแปลง พิกัดของขั้วแม่เหล็กจะเปลี่ยนไปอย่างช้าๆ พิกัดโดยประมาณของขั้วแม่เหล็กในปี พ.ศ. 2493 มีดังนี้:

ภาคเหนือ - φ ~ 76°N; ล ~ 96°ตต.;

ทิศใต้ - φ ~ 75°S; L ~ 150° O เซนต์

แกนแม่เหล็กของโลกเป็นเส้นตรงที่เชื่อมระหว่างขั้วแม่เหล็ก แล้วผ่านออกไปนอกจุดศูนย์กลางของโลก และทำมุมประมาณ 1G.5 กับแกนการหมุนของมัน

ความแรงของสนามแม่เหล็กโลกมีลักษณะเป็นเวกเตอร์ความเข้ม T ซึ่ง ณ จุดใด ๆ ของสนามแม่เหล็กโลกจะสัมผัสกับเส้นแรงโดยตรง ในรูป 18 แรงแม่เหล็กโลกที่จุด A อธิบายได้ด้วยขนาดและทิศทางของเวกเตอร์ AF ระนาบแนวตั้ง NmAZF ซึ่งเป็นที่ตั้งของเวกเตอร์ AF และแกนของเข็มแม่เหล็กที่แขวนลอยอย่างอิสระเรียกว่า ระนาบของเส้นลมปราณแม่เหล็กระนาบนี้สร้างมุม RAS ด้วยระนาบของเส้นลมปราณที่แท้จริง NuAZM ซึ่งเรียกว่า การปฏิเสธแม่เหล็กและแสดงด้วยตัวอักษร d

ข้าว. 18.

การปฏิเสธสนามแม่เหล็ก d วัดจากส่วนเหนือของเส้นลมปราณที่แท้จริงไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตกตั้งแต่ 0 ถึง 180° การเบี่ยงเบนแม่เหล็กทางทิศตะวันออกถูกกำหนดให้เป็นเครื่องหมายบวก และการเบี่ยงเบนแม่เหล็กทางทิศตะวันตกถูกกำหนดให้เป็นเครื่องหมายลบ ตัวอย่างเช่น: d=+4°, 6 หรือ d = -11°,0

มุม NmaF ที่เกิดจากเวกเตอร์ AF พร้อมกับระนาบของขอบฟ้าที่แท้จริง NuAH เรียกว่า ความโน้มเอียงของแม่เหล็กและถูกกำหนดด้วยตัวอักษร v

ความเอียงของแม่เหล็กวัดจากระนาบแนวนอนลงจาก 0 ถึง 90° และจะถือว่าเป็นบวกหากปลายด้านเหนือของเข็มแม่เหล็กลดลง และเป็นค่าลบหากปลายด้านใต้ลดลง

จุดบนพื้นผิวโลกที่เวกเตอร์ T ชี้ไปในแนวนอนจะก่อตัวขึ้น สายปิดข้ามเส้นศูนย์สูตรทางภูมิศาสตร์สองครั้งแล้วเรียกว่า เส้นศูนย์สูตรแม่เหล็กแรงรวมของสนามแม่เหล็กภาคพื้นดิน - เวกเตอร์ T - สามารถสลายตัวเป็นองค์ประกอบ H แนวนอนและ Z แนวตั้งในระนาบของเส้นแวงแม่เหล็ก จากรูป 18 เรามี:

H = TcosO, Z=TsinO หรือ Z = HtgO

เรียกว่าปริมาณ d, H, Z และ O ที่กำหนดสนามแม่เหล็กของโลก ณ จุดที่กำหนด องค์ประกอบของแม่เหล็กโลก

การกระจายตัวขององค์ประกอบของสนามแม่เหล็กภาคพื้นดินบนพื้นผิวโลกมักจะแสดงบนแผนที่พิเศษในรูปแบบของเส้นโค้งที่เชื่อมต่อจุดที่มีค่าเท่ากันขององค์ประกอบหนึ่งหรือองค์ประกอบอื่น เส้นดังกล่าวเรียกว่า ไอโซลีนเส้นโค้งการปฏิเสธแม่เหล็กเท่ากัน - ไอโซกอนใส่ไอโซกอนลงบนแผนที่ (รูปที่ 19) เส้นโค้งที่เชื่อมต่อกับจุดที่มีแรงดันแม่เหล็กเท่ากันเรียกว่า ไอโซไดน์, หรือ ไอโซไดนามิกส์เส้นโค้งที่เชื่อมต่อจุดที่มีความเอียงแม่เหล็กเท่ากัน - ไอโซไลน์,พล็อตไอโซไลน์บนแผนที่

ข้าว. 19.

การปฏิเสธทางแม่เหล็ก - มากที่สุด องค์ประกอบที่สำคัญสำหรับการนำทางดังนั้นนอกเหนือจากแผนภูมิแม่เหล็กพิเศษแล้วยังระบุไว้ในแผนภูมิการเดินเรือที่พวกเขาเขียนไว้เช่นนี้: "Skl. ก. 16°.5 วัตต์”

องค์ประกอบทั้งหมดของแม่เหล็กโลก ณ จุดใด ๆ บนพื้นผิวโลกอาจมีการเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่าการแปรผัน การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของแม่เหล็กโลกแบ่งออกเป็นแบบมีคาบและไม่เป็นคาบ (หรือการรบกวน)

การเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงทางโลก รายปี (ตามฤดูกาล) และการเปลี่ยนแปลงรายวัน รูปแบบรายวันและรายปีมีขนาดเล็กและไม่ได้นำมาพิจารณาในการนำทาง เป็นตัวแทนรูปแบบต่างๆ ที่มีอายุหลายศตวรรษ ปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนด้วยระยะเวลาหลายศตวรรษ ขนาดของการเปลี่ยนแปลงทางโลกในการปฏิเสธแม่เหล็กจะแตกต่างกันไปตาม จุดต่างๆของพื้นผิวโลกในช่วง 0 ถึง 0.2-0°.3 ต่อปี ดังนั้น ในแผนภูมิการเดินเรือ ความลาดเอียงของแม่เหล็กของเข็มทิศจะลดลงเหลือปีใดปีหนึ่งโดยเฉพาะ ซึ่งระบุจำนวนที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงในแต่ละปี

ในการปรับความลาดเอียงตามปีการนำทาง คุณจะต้องคำนวณการเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาที่ผ่านไป และใช้ผลการแก้ไขเพื่อเพิ่มหรือลดการเอียงที่ระบุบนแผนที่ในพื้นที่การนำทาง

ตัวอย่างที่ 18การเดินทางเกิดขึ้นในปี 1968 การเอียงของเข็มทิศซึ่งนำมาจากแผนที่ d = 11°, 5 O st กำหนดให้ถึงปี 1960 ค่าความลาดเอียงเพิ่มขึ้นทุกปีคือ 5" ลดการเอียงลงเหลือปี 1968

สารละลาย.ระยะเวลาระหว่างปี 1968 ถึง 1960 คือแปดปี เปลี่ยนโฆษณา = 8 x 5 = 40" ~0°.7 การเอียงของเข็มทิศในปี 1968 d = 11°.5 + 0°.7 = - 12°, 2 O st

การเปลี่ยนแปลงในระยะสั้นอย่างกะทันหันในองค์ประกอบของแม่เหล็กโลก (การรบกวน) เรียกว่าพายุแม่เหล็ก การเกิดขึ้นจะถูกกำหนดโดยแสงเหนือและจำนวนจุดดับบนดวงอาทิตย์ ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงของการเอียงจะสังเกตได้ในละติจูดปานกลางสูงถึง 7° และในบริเวณขั้วโลก - สูงถึง 50°

ในบางพื้นที่ของพื้นผิวโลก ความลาดเอียงจะแตกต่างกันอย่างมากในด้านขนาดและสัญญาณจากค่าของมันที่จุดที่อยู่ติดกัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าความผิดปกติของสนามแม่เหล็ก แผนที่ทางทะเลระบุขอบเขตของพื้นที่ผิดปกติทางแม่เหล็ก เมื่อล่องเรือในพื้นที่เหล่านี้คุณต้องใส่ใจกับการปฏิบัติงานอย่างใกล้ชิด เข็มทิศแม่เหล็กเนื่องจากความแม่นยำของงานลดลง

ของเรา โลก- มีขนาดใหญ่เป็นอันดับห้าในบรรดาดาวเคราะห์ทั้งเก้าดวงที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุด ทุกวินาทีโลกเดินทางประมาณ 30 กม. และ เลี้ยวเต็มมันเดินทางรอบดวงอาทิตย์ภายในหนึ่งปี นอกจากนี้ โลกยังหมุนรอบแกนเหมือนด้านบน ทำให้หมุนเต็มรอบใน 24 ชั่วโมง โลกไม่ใช่ทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ เส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 12,756 กม. ที่เส้นศูนย์สูตร (เส้นธรรมดาแบ่งโลกออกเป็นภาคเหนือและ ซีกโลกใต้) และ 12,714 กม. ที่เสา เส้นรอบวงของโลกที่เส้นศูนย์สูตรคือ 40,075 กม.

ดวงจันทร์- เพื่อนบ้านจักรวาลที่ใกล้ที่สุดของโลก เส้นผ่านศูนย์กลางของมันเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกประมาณสี่เท่าและเท่ากับ 3475 กม. หินซึ่งประกอบเป็นดวงจันทร์มีความหนาแน่นน้อยกว่าบนโลก ดังนั้นดวงจันทร์จึงมีน้ำหนักน้อยกว่าโลกถึง 8 เท่า

โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงที่สามจากดวงอาทิตย์และประกอบด้วยหินหินเป็นหลัก

“แบบสอบถาม” เกี่ยวกับโลกของเราหรือสิ่งที่เรารู้แน่นอนเกี่ยวกับโลก

วันนี้เรารู้แน่ชัดเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่มนุษยชาติอาศัยอยู่แล้วว่า รัศมีเฉลี่ยเป็นระยะทาง 6371 กม. อย่างไรก็ตามในระนาบของเส้นศูนย์สูตรจะมีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย - ประมาณ 6378 กม. และระยะทางจากศูนย์กลางของโลกถึงขั้วโลกนั้นน้อยกว่าเกือบ 6357 กม.

พื้นผิวโลกมีขนาด 510 ล้าน km2 โดย 71% เป็นมหาสมุทร และส่วนที่เหลือเป็นแผ่นดิน โดยทั่วไปแล้วการเรียกดาวเคราะห์ของเราว่ามหาสมุทรอาจจะถูกต้องมากกว่าเนื่องจากมีที่ดินบนโลกน้อยกว่ามาก

ปริมาตรของโลกระบุด้วยจำนวนลูกบาศก์กิโลเมตรที่ลงท้ายด้วยศูนย์สิบสองตัว ทั้งหมด ลูกบาศก์เมตรวัสดุที่ประกอบเป็นโลกมีน้ำหนักโดยเฉลี่ยมากกว่า 5.5 ตันเล็กน้อย ดังนั้น หากยักษ์บางตัวสามารถวางดาวเคราะห์ไว้ในขนาดมหึมาได้ มันก็จะ "ดึง" หกและยี่สิบเอ็ดศูนย์ตัน!

องค์ประกอบภายในของโลกถูกครอบงำด้วยเหล็ก - เกือบ 35%; จากนั้นมาออกซิเจน (ประมาณ 30%) จากนั้นซิลิคอน (15%) และแมกนีเซียม (12%) แต่นี่เป็นค่าเฉลี่ย

ตลอดระยะเวลา 4.6 พันล้านปีของการดำรงอยู่ของโลก แรงโน้มถ่วงดึงหินที่หนักกว่าให้ลึกลงไป และปล่อยให้หินที่เบากว่าอยู่ใกล้พื้นผิวมากขึ้น “การคัดแยก” นี้ก็ได้รับความช่วยเหลือจากความร้อนเช่นกัน ลำไส้ของโลก- ตรงกลางโลกมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 5,000 ถึง 6,000 ° C ดังนั้นร่างกายของโลกจึงมีความหลากหลายและ คุณสมบัติทางกายภาพและโดย องค์ประกอบทางเคมี- ที่แกนกลางคือแกนกลางของดาวเคราะห์ มันถูกล้อมรอบด้วยเสื้อคลุม และเหนือสิ่งอื่นใดคือเปลือกโลก

Planet Earth มีแม่เหล็กเป็นของตัวเอง - มันถูกล้อมรอบด้วยสนามแม่เหล็กที่มองไม่เห็นซึ่งเราไม่รู้สึก แต่ส่งผลต่อวัสดุที่มีเหล็กหรือโลหะอื่น ๆ คุณสามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กได้โดยใช้เข็มทิศ เข็มเข็มทิศเป็นแม่เหล็กเส้นบางยาว เมื่อโต้ตอบกับแม่เหล็กของโลก มันจะหมุนและชี้ไปทางเหนือและใต้

1. เส้นแรงแม่เหล็ก 2. โลก

จะเด่นชัดที่สุดที่ขั้วแม่เหล็กเหนือและใต้ ที่นั่นเส้นแรงแม่เหล็กมีทิศทางในแนวตั้ง

สนามแม่เหล็กของโลกน่าจะขับเคลื่อนโดยแรงที่เกิดจากแกนกลางด้านนอกซึ่งเป็นเปลือกเหล็กที่อยู่ลึกลงไปประมาณ 2,900 กิโลเมตรใต้พื้นผิว ความดันที่ระดับความลึกนั้นสูงมาก และอุณหภูมิเกิน 4000 °C ที่อุณหภูมินี้เหล็กจะเข้าแล้ว สถานะของเหลว- การหมุนของโลกทำให้กระแสเหล็กหลอมหมุนเหมือนเกลียวเกลียว การเคลื่อนที่ของพวกมันทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ล้อมรอบโลกและปกป้องเราจากอนุภาคพลังงานสูงที่ดวงอาทิตย์โจมตีโลกด้วย อย่างไรก็ตาม อนุภาคบางส่วนถูกดึงดูดไปที่ขั้วแม่เหล็ก ทำให้เกิดแสงออโรร่าในท้องฟ้ายามค่ำคืน

สนามแม่เหล็กแผ่ขยายออกไปในอวกาศและก่อตัวเป็นสนามแม่เหล็ก อนุภาคแสงอาทิตย์พลังงานสูง” ลมสุริยะ" ระดมยิงสนามแม่เหล็กแล้วบังคับให้เป็นรูปทรงหยดน้ำ

กระแสพลังงานความร้อนขนาดมหึมาภายในโลกและการหมุนของโลกรอบแกนของมันทำให้บล็อกหินกึ่งของเหลวเคลื่อนที่เป็นเกลียว กระแสน้ำวนเหล่านี้กระตุ้นกระแสไฟฟ้าซึ่งสร้างสนามแม่เหล็ก