Изменение элементов земного магнетизма во времени

Основная часть МПЗ имеет внутриземное происхождение. Примерно 1 % – имеет внеземное происхождение, связанное с электрическими токами, текущими в слоях ионосферы и проводящих слоях поверхности Земли. Изменения элементов земного магнетизма (ЭЗМ) во времени называются вариациями ЭЗМ. Внешнее МПЗ является переменным по напряженности. Его изменения носят различный характер: плавные невозмущенные магнитные вариации, период которых солнечные и лунные сутки, и беспорядочные вариации, которые называют магнитные возмущения.

Характер невозмущенных солнечно-суточных и лунно-суточных вариаций ЭЗМ зависит от времени года, географической широты и от солнечной активности.

Период солнечно-суточных вариаций – солнечные сутки, в течение которых изменяются все ЭЗМ: склонение, наклонение, напряженность. Так, суточная амплитуда изменения D – А(D) – составляет 10 – 20 ¢; амплитуда изменения I – А(I) = 1 – 2 ¢. Средняя амплидуда колебания горизонтальной составляющей напряженности МПЗ – А(Н) = 1,6 × 10 ^–2 А/м, вертикальной – А(Z) = (0,8 – 1,2)×10^-2 А/м. Максимальные значения Н и Z отмечаются в 20 часов, минимальные ~ в 11 часов.

Амплитуда солнечно-суточных колебаний увеличивается от зимы к лету.

В таблице приведены результаты измерения ЭЗМ в различные сезоны года в г.Павловске.

Причинами солнечно-суточных вариаций ЭЗМ являются электрические токи в верхней атмосфере, возбуждаемые солнечным и космическим излучением. Вариации ЭЗМ непосредственно связаны с солнечной активностью, имеющей цикл колебаний в 11,5 лет. Максимум магнитной активности относительно максимума солнечной активности запаздывает на 1 год.

Таблица

Амплидуда колебания ЭЗМ по данным измерений в г. Павловске

Сезон года	А(D), мин.	А(Н), А/м	А(Z), А/м
Зима	4,1	0,007	0,006
Весна	7,9	0,021	0,010
Лето	12,0	0,035	0,016
Осень	8,3	0,029	0,010

Лунно-суточные невозмущенные колебания вызываются действием приливообразующей силы, возникающей в системе Земля – Луна, на земную атмосферу. Период этих колебаний Т = 12 час. 25 мин. 14 сек. – это лунные полусутки. Кривые суточных изменений ЭЗМ имеет два максимума (в 6 и 18 час.) и два минимума (в 0 и 12 час.). В скобках указаны лунные часы. Амплитуда лунно-суточных колебаний величин Н и Z составляет 0,8 × 10^-3 А/м, А(D) ~ 40². Максимальная амплитуда отмечается летом.

Для возмущенных колебаний ЭЗМ характерны непериодичность, внезапное начало, неправильный временной ход, очень большая амплитуда. Эти колебания искажают характер периодических (невозмущенных) колебаний. Особенно это характерно для периода магнитных бурь, охватывающих весь земной шар. Продолжительность магнитных бурь – часы, дни, недели. Амплитуда изменения напряженности превышает 0,8 А/м, А(D) достигает нескольких градусов. Наступление магнитных бурь обычно совпадает со временем появления солнечных пятен вблизи центрального меридиана Солнца. Они связаны с электрическими токами в атмосфере, токами в земной коре и Мировом океане, колебаниями земной коры и извержениями вулканов. Последние сопровождаются отдачей в атмосферу огромных запасов энергии и рождением акустической волны, которая изменяет структуру ионосферы.

Дата добавления: 2014-01-07