Геомагнитное вековое изменение

Геомагнитные вековые вариации относятся к изменениям магнитного поля Земли во временных масштабах около года или более. Эти изменения в основном отражают изменения в недрах Земли , тогда как более быстрые изменения в основном происходят в ионосфере или магнитосфере .

Геомагнитное поле изменяется во временных масштабах от миллисекунд до миллионов лет. Более короткие временные масштабы в основном возникают из-за токов в ионосфере и магнитосфере , а некоторые изменения можно отнести к геомагнитным бурям или суточным изменениям токов. Изменения во временных масштабах в год и более в основном отражают изменения во внутренней части Земли, особенно в богатом железом ядре . Эти изменения называются вековыми вариациями . В большинстве моделей вековая вариация представляет собой амортизированную производную по времени магнитного поля. $\mathbf {B}$, ${\dot {\mathbf {B} }}$. Вторая производная, ${\ddot {\mathbf {B} }}$ – это вековое ускорение .

Недавние изменения

Предполагаемые контуры склонения по годам с 1590 по 1990 год (нажмите, чтобы увидеть вариации).

Сила осевой дипольной составляющей магнитного поля Земли с 1600 по 2020 год по трем моделям.

Вековые вариации можно наблюдать при измерениях в магнитных обсерваториях, некоторые из которых работают уже сотни лет ( Обсерватория Кью например, ). В таком временном масштабе магнитного склонения на десятки градусов. наблюдается изменение Фильм справа показывает, как глобальные склонения изменились за последние несколько столетий.

Чтобы проанализировать глобальные закономерности изменения геомагнитного поля, геофизики сопоставляют данные поля со сферическим гармоническим расширением (см. Международное эталонное геомагнитное поле ). Члены этого разложения можно разделить на диполярную часть, например, поле вокруг стержневого магнита, и недиполярную часть. Диполярная часть доминирует в геомагнитном поле и определяет направление геомагнитных полюсов . Направление и интенсивность диполя со временем меняются. За последние два столетия дипольная сила уменьшалась со скоростью около 6,3% в столетие. При такой скорости уменьшения поле достигнет нуля примерно через 1600 лет. Однако эта сила примерно средняя за последние 7 тысяч лет, и нынешняя скорость изменений не является чем-то необычным.

Характерной особенностью недиполярной части векового хода является дрейф на запад со скоростью около 0,2 градуса в год. Этот дрейф не везде одинаков и со временем менялся. Усредненный глобальный дрейф происходил на запад примерно с 1400 года нашей эры, но на восток примерно с 1000 по 1400 год нашей эры.

Палеомагнитная вековая вариация

Изменения, предшествовавшие магнитным обсерваториям, зафиксированы в археологических и геологических материалах. Такие изменения называются палеомагнитными вековыми вариациями или палеовековыми вариациями (ПСВ) . Записи обычно включают длительные периоды небольших изменений со случайными большими изменениями, отражающими геомагнитные отклонения и геомагнитные инверсии .

Аномалия левантийского железного века представляла собой быструю и пространственно локализованную положительную геомагнитную аномалию, которая имела место в Леванте , с максимумами примерно в 950, 750 и 500 годах до нашей эры.

См. также

• Геомагнитный рывок
• Светская вариация

Ссылки

• «Светская вариация» . Геомагнетизм . Канадская геологическая служба . 2011 . Проверено 18 июля 2011 г.
• Констебль, Кэтрин (2007). «Изменение дипольного момента». В Габбинсе, Дэвид; Эрреро-Бервера, Эмилио (ред.). Энциклопедия геомагнетизма и палеомагнетизма . Спрингер-Верлаг . стр. 159–161. дои : 10.1007/978-1-4020-4423-6_67 . ISBN  978-1-4020-3992-8 .
• Дамберри, Матье; Финли, Кристофер К. (2007). «Дрейф магнитного поля Земли на восток и запад за последние три тысячелетия». Письма о Земле и планетологии . 254 (1–2): 146–157. Бибкод : 2007E&PSL.254..146D . дои : 10.1016/j.epsl.2006.11.026 .
• Джексон, Эндрю; Джонкерс, Арт RT; Уокер, Мэтью Р. (2000). «Четыре века геомагнитных вековых изменений по историческим данным». Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 358 (1768): 957–990. Бибкод : 2000RSPTA.358..957J . дои : 10.1098/rsta.2000.0569 . JSTOR   2666741 . S2CID   40510741 .
• МакЭлхинни, Майкл В.; Макфадден, Филипп Л. (1998). Палеомагнетизм: континенты и океаны . Академическая пресса . ISBN  978-0124833555 .
• Меррилл, Рональд Т.; МакЭлхинни, Майкл В.; Макфадден, Филипп Л. (1996). Магнитное поле Земли: палеомагнетизм, ядро ​​и глубокая мантия . Международная серия по геофизике. Том. 63. Академическая пресса . ISBN  978-0124912465 .
• Токс, Лиза (2010). Основы палеомагнетизма . Издательство Калифорнийского университета . ISBN  978-0-520-26031-3 . Архивировано из оригинала 3 марта 2016 г. Проверено 17 марта 2011 г.
• Токс, Лиза (1998). Палеомагнитные принципы и практика . Клювер . ISBN  0-7923-5258-0 .