НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ЭНЦИКЛОПЕДИЯ    ССЫЛКИ    КАРТА САЙТА    О САЙТЕ  



Подводный спорт в Балаково скорее мертв, чем жив

Известный исследователь Энрик Сала рассказал о проблемах мирового океана

В Индийском океане найдена «мертвая зона»

У повышения кислотности океанов обнаружились положительные для морских обитателей последствия

Рыбы над головой вместо птиц - открыли первую подводную виллу

Я и друг мой осьминог: как металлург стал дайвером

Гигантская морская мокрица установила рекорд




Исследование показало, что Антарктиду, помимо глобального потепления, плавят подземные источники

В Антарктиде добыты пробы льда возрастом 2,7 миллиона лет

21 августа 1914 г. Арктику открыли для полетов

Обнаружен вулкан опаснее Йеллоустоунского

Представлена новая и самая детальная карта Антарктиды

Украинские полярники нашли в Антарктиде затерянную пещеру с озерами и рекой

Открытие южного полюса прославило маленькую страну




Интерфероны запускают раннее самоубийство клеток в ответ на инфекцию

«Альтернативная история» белков проливает свет на роль случайности в эволюции

Генетики строят родословное древо архей

Ученые перенесли воспоминания от одной улитки другой

Эксперимент на улитках подтвердил классическую идею о «двойной цене самцов»

Зрительные образы ученые вживили в мозг мышей

Китайские ученые получили ГМ-макак с «получеловеческим» мозгом


Народы мира    Растения    Лесоводство    Животные    Птицы    Рыбы    Беспозвоночные   

предыдущая главасодержаниеследующая глава

Природа магнитного поля Земли и его вариаций

Теперь, когда мы ознакомились с процессами, протекающими в верхних слоях атмосферы и околоземном пространстве, попытаемся ответить на поставленные выше вопросы о природе магнетизма Земли и его вариаций.

В настоящее время доказано, что основное магнитное поле принадлежит Земле в целом, Земле как космическому телу. Магнетизм Земли может быть обусловлен либо намагниченностью земного вещества, либо системами электрических токов. Но вещество Земли глубже 40 км не может обладать намагниченностью из-за высокой температуры, господствующей там, а земная кора толщиной 30-40 км даже в самом лучшем случае способна создать магнитное поле, несоизмеримо меньшее реально наблюдаемого поля. Следовательно, магнетизм Земли, за исключением локальных и региональных аномалий, может быть обусловлен только системами электрических токов. В настоящее время считается, что эти токи текут в ядре Земли. Но для существования электрических токов необходимо поддержание постоянной разности потенциалов. Предполагают, что такое поддержание вызывается конвективными движениями проводящего вещества во внешнем ядре Земли. Правда, еще не совсем ясны причины перемещения вещества в ядре Земли.

Конфигурация электрических токов в ядре Земли такова, что магнитное поле на земной поверхности имеет вид поля магнитного диполя, а мировые аномалии возникают за счет нерегулярностей этих токов. Вековые вариации магнитного поля Земли, вероятно, связаны с изменением силы и распределения токов в ядре. Существующая теория геомагнитного поля показывает, что в течение геологических периодов вариации сил и распределения токов таковы, что магнитное поле даже может менять полярность.

Западный дрейф магнитного поля, по-видимому, возникает из-за того, что земное ядро вращается несколько медленнее, чем мантия и кора Земли.

Помимо ядра Земли, электрические токи текут на границе магнитосферы, в ионосфере и, вероятно, в районе внешней радиационной зоны. Они возникают в результате движения заряженных частиц или ионизованного воздуха. Действительно, из физики известно, что движение электрически заряженных частиц эквивалентно электрическому току, который создает вокруг себя магнитное поле. Помимо небольшого постоянного вклада в геомагнитное поле, эти токи ответственны почти за все быстрые вариации магнитного поля Земли. Последнее становится понятным, если вспомнить, что плазма в околоземном космическом пространстве и в ионосфере чрезвычайно подвижна и концентрация ее очень изменчива.

Следует заметить, что любое изменение магнитного поля вызывает в проводящих слоях Земли индукционные электрические токи, которые называются теллурическими. Наибольшей величины теллурические токи достигают во время магнитных бурь, когда их напряженность увеличивается до сотен, а иногда и тысяч милливольт на 1 км. Теллурические токи в свою очередь создают дополнительное магнитное поле. Поэтому наблюдаемые быстрые вариации геомагнитного поля представляют собой сумму вариаций, обусловленных как токами в ионосфере и околоземном пространстве, так и внутриземными токами.

Движения плазмы в ионосфере - ионосферные ветры - зависят от времени суток. Это связано с приливами, вызываемыми Солнцем и Луной, и в еще большей степени с изменением температурного поля верхних слоев атмосферы в течение суток. Именно из-за этих движений плазмы в ионосфере и возникают солнечно-суточные и лунно-суточные вариации магнитного поля.

Периодические колебания магнитного поля типа "жемчужин", по-видимому, связаны с особенностями движения захваченных магнитным полем Земли сгустков одноименно заряженных частиц. Так, если захваченными частицами являются протоны с энергией около нескольких десятков килоэлектрон-вольт, то периоды поступательных движений между зеркальными точками совпадут с периодами огибающих - расстояниями между бусинками (1 - 3 мин.). Частоты же циклотронных вращений при некоторых условиях совпадают с несущими частотами "жемчужин" (0,5-2 Гц).

Механизм формирования магнитных бурь еще не совсем ясен. Несомненно лишь то, что магнитные бури вызваны корпускулярными потоками, значительно более энергичными, чем стационарный солнечный ветер. Воздействие таких корпускулярных потоков на магнитосферу приводит к сжатию ее и усилению поверхностных токов, текущих вдоль границы магнитосферы. Благодаря этому во время начальной фазы бури возрастает горизонтальная составляющая Н геомагнитного поля. Во время главной фазы силовые линии оказываются несколько спрямленными по сравнению с дипольными. При этом "щели" сползают в направлении экватора, что позволяет заряженным частицам проникать в атмосферу Земли вдоль силовых линий и вызывать полярные сияния в более низких широтах. Предполагается, что во время главной фазы бури в районе внешней радиационной зоны на расстоянии 3-5R появляется западный кольцевой ток. Усиливаясь, он уменьшает составляющую Н. Обратная фаза бури, или фаза восстановления, наступает, когда кольцевой ток начинает уменьшаться из-за потери энергии частицами.

В настоящее время еще нет единой законченной теории, объясняющей все особенности магнитных и электрических явлений, с которыми мы сталкиваемся при изучении Земли и околоземного пространства. В данный момент можно лишь предполагать, что быстрые вариации геомагнитного поля, полярные сияния, динамика ионосферы и радиационных поясов в основном обусловлены характером взаимодействия солнечных корпускулярных потоков с магнитным полем Земли.

предыдущая главасодержаниеследующая глава





Потепление Мирового океана может увеличить частоту экстремальных штормов

Остров Великобритания возник из трех частей

Океанские штормы способны вызывать землетрясения

Температура Мирового океана достигла исторического максимума

Раскрыто прошлое старейших континентов Земли

На Ямале добыты образцы древесины возрастом более 7 тысяч лет

Внутреннее ядро Земли действительно твердое, хотя и немного пластичное



Киноновинки о путешествиях 2019-2020

Монголия и Эфиопия обогнали Россию по выживаемости взрослых

Карты мира, которые расскажут о менталитете стран

Население России сократилось впервые за 10 лет

В 1946 году Кенигсберг был включен в состав СССР

Остров Пасхи, Америка и генетика

Последние из тхару: загадочные татуировки у женщин вымирающего племени в Непале



Люди из Джебель Ирхуд — ранние представители эволюционной линии Homo sapiens

Статус наследия ЮНЕСКО хотят присвоить уникальной плите с отпечатками динозавров в Боливии

Гигантские наутилоидеи эндоцериды были мирными фильтраторами

Среди древних крокодиломорфов нашли несколько травоядных

Открыты два новых вида древних южноамериканских млекопитающих

Саблезубые тигры оказались сильнее, чем предполагалось ранее

В Англии обнаружен новый птерозавр юрского периода


© GEOMAN.RU, 2001-2021
При использовании материалов проекта обязательна установка активной ссылки:
http://geoman.ru/ 'Физическая география'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь