Геомагнитное поле. Схема разложения вектора В на компоненты. Методы исследования магнитного поля

Геомагнитное поле

За многие годы геомагнитных исследований сложились удобные обозначения для компонент геомагнитного поля и сами способы задания этих компонент – их называют «элементами» поля, вектора В.

Один из способов – компонентное задание в декартовой системе: X-компонента – истинный (географический) север, Y-компонента – восточное направление, Z-компонента – направление вертикально вниз.  Каждой точке земной поверхности отвечает свое значение вектора В и, соответственно, набор величин X, Y, Z.

Широко используются другие «разложения» поля с элементами:

D – склонение, т.е. угол между горизонтальной компонентой поля и истинным севером (отсчитывается от географического меридиана по часовой стрелке; это, вообще говоря, угол, на который магнитная стрелка не доходит («склоняется») до истинного севера;

J – наклонение – угол между направлением поля и горизонтальной плоскостью (от горизонтали угол отсчитывается вниз);

H – горизонтальная составляющая – величина горизонтальной проекции поля;

Т – полная напряженность (Т º |B|).

Для полного задания (описания) поля В можно использовать различные сочетания приведенных выше элементов по три – лишь бы они были «полным» набором. Обычно выбор определяется задачами исследования.

Легче всего измеряются элементы H, Z, D, J.

Тройка компонент (H, D, Z) отвечает цилиндрической, а тройка (T, J, D) – сферической системам координат.

Вертикальная плоскость, в которой лежит вектор В, называется магнитным меридианом. Перпендикулярная к нему вертикальная плоскость называется первым магнитным вертикалом.

Между элементами поля существуют следующие «очевидные» из геометрических соображений соотношения:

(Схема разложения вектора В на компоненты)

Склонение иногда называют вариацией компáса, но следует признать этот термин неудачным.

Перед земным магнетизмом, как наукой, стоят следующие задачи:

1. Изучение морфологии геомагнитного поля (ГМП или МПЗ – магнитное поле Земли) в широком плане: пространственном и временном.

2. Изучение источников ГМП.

3. Выявление и изучение явлений, обусловленных или связанных с существованием МПЗ.

В связи с этим Земной магнетизм изучает не только собственно МПЗ на поверхности Земли и в окружающем пространстве (ближнем и дальнем), но и такие явления, как магнетизм горных пород, палеомагнетизм, полярные сияния и другие явления в ионосфере, связь МПЗ с геологией.

Измерения показывают, что элементы МПЗ изменяются во времени: тогда говорят о «вариациях элементов земного магнетизма». Медленные вариации получили название вековых (десятки