Силовые линии магнитного поля Земли лежат в плоскостях магнитных меридианов. Магнитным меридианом называется дуга большого круга, проходящая через магнитные полюсы Земли. Магнитные полюсы Земли (N,S) находятся от географических полюсов (n,s) приблизительно в 300 км, вследствие чего между плоскостью магнитного меридиана, проходящей через данную точку О земной поверхности, и плоскостью географического меридиана, имеется некоторый угол D (угол склонения). Склонение может быть восточным или западным в зависимости от того, проходит ли магнитный меридиан к востоку или к западу от географического (рис.1). Если поместить в точку О магнитную стрелку, свободно вращающуюся во всех направлениях вокруг её центра тяжести, то, располагаясь вдоль магнитных силовых линий, такая стрелка не будет горизонтальна, а наклонится северным концом по отношению к горизонту на угол J (угол наклонения). Полную напряжённость Н можно разложить на две составляющие, лежащие в плоскости магнитного меридиана: напряжённость Но ( горизонтальная составляющая ) в горизонтальном направлении и напряжённость Нz в вертикальном направлении (вертикальная составляющая ). Нz считается положительной, если она направлена вниз (как наблюдается почти всюду в северном полушарии). В южном полушарии, как правило, Нz отрицательна. Стрелка компаса, вращающаяся в горизонтальной плоскости, принимает определённое положение благодаря направляющему действию только горизонтальной составляющей. Горизонтальная составляющая имеет максимальное значение на магнитном экваторе, равное 31,8 А/М, и постоянно уменьшается к полюсам. Вертикальная составляющая наоборот, имея максимальное значение вблизи магнитных полюсов (47,8 - 55,7 А/М ), уменьшается до нуля на магнитном экваторе.
Горизонтальную составляющую, в свою очередь, можно разложить на две составляющие, лежащие в горизонтальной плоскости, на северную Нx, направленную вдоль географического меридиана, и восточную Нy , перпендикулярную к меридиану. Составляющая Нx считается положительной, если она направлена к Северу. Нy - сос-тавляющая считается положительной, если она направлена к востоку.
Магнитное склонение D, магнитное наклонение J, горизонтальную Нo, вертикальную Нz, северную Нx , восточную Нyсоставляющие и полную напряжённость H называют магнитными элементами земного магнетизма. Они связаны между собой простыми соотношениями, которые легко получить из рис.1:
Нx =Ho cosD, Н =Ho secJ, tgD=Hy/Hx ü
Hy =Ho sinD, Ho
=ÖHx +Hy , ý
Hz =Ho tgJ, tgJ=Hz/H, H=ÖHx +Hy +Hz þ
Как видно из этих уравнений, для определения величины и на- правления магнитного поля Земли H в любой его точке необходимо знать величину трёх магнитных элементов: D, J, Ho или Hx , Hy , Hz , остальные можно получить путём вычисления.
Элементы постоянного магнитного поля Земли изменяются на её поверхности в следующих пределах: полный вектор Н от +0,62 до - 0,73Э. составляющая Но от 0 до 0,41Э. Составляющая Нz от +0,62 до -0,73 Э. магнитное наклонение J от -90 до +90. Магнитное склонение D от -180 до +180.
Наблюдается периодическое изменение ( вариации ) магнитного поля Земли, причём источники вариации находятся вне Земли. Непериоди-ческие вариации магнитного поля Земли - магнитные бури - вызываются взаимодействием корпускулярного излучения Солнца с постоянным полем Земли. Резкие неправильной формы колебания начинаются одновременно на всём земном шаре и имеют тенденцию изменяться по величине и направлению на несколько процентов за время от нескольких часов до нескольких суток. Ознакомимся с некоторыми методами и устройствами по измерению горизонтальной составляющей напряжённости магнитного поля Земли.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.