1 perturbációja elektromágneses tér a föld
1 perturbációja elektromágneses mező a FÖLD
A Föld, mint tudjuk, még az iskolai tankönyvek, van egy „mágneses mező dipól típus”, mintha egy óriási mágnes rúd a közepén. A konfiguráció a ezen a területen lassan változik valószínűleg a mozgások az olvadt anyag a külső mag a Föld mélységben több mint 2900 km.
A fő elektromágneses mező miatt forrásokból található a mélyben a Földön. Eltekintve attól, hogy rendszeresen mágneses variáció is megfigyelhető zavarások miatt bekövetkező alkalmanként napkitörések - forrásai ultraibolya és röntgen és a zavart áramlás töltött részecskék a napszél.
Föld elektromágneses mező felmérések tanulmányozására használnak a fizikai állapota a mély belső és a lezajló folyamatok a felső légkörben. A megfigyelések mágneses variáció végeznek a Föld felszínét, az óceánok, valamint a levegő és az űrből a repülőgépek és műholdak.
Az elektromágneses tér is fontos szerepet játszik az olyan területeken, távol a Föld felszínén több ezer kilométeres vagy annál nagyobb; ezeken belül intenzív fluxus részecskék csapdába a mágneses mező, feltevő súlyos problémákat Aerospace Research. Solar és kozmikus sugárzás, annak ellenére, hogy nagy energiájú, eltéríti a mágneses tér a Föld, amíg el nem érik a fent a légkörben.
Különösen intenzív mágneses perturbáció, szaporító az egész világon, az úgynevezett mágneses viharok. Néhány mágneses viharok hirtelen kezdődik, és szinte egy időben az egész Földön, míg mások fokozatosan alakulnak ki.
Gyakran mágneses viharok fordulnak elő 1-2 nap múlva a napkitörés miatt a folyosón a Föld keresztül részecskefolyam kiadja a nap. Ennek alapján a késleltetési idő, a sebesség a korpuszkuláris fénysugár becslések szerint több millió km / h.
^ 2 elektromágneses mező a FÖLD
A legtöbb bolygók a Naprendszer különböző mértékben, mágneses mezők. Csökkenő elektromágneses dipólmomentummal az első helyen a Szaturnusz és a Jupiter, és ezt követi a Föld és a Mars Merkúr, tekintettel a Föld mágneses momentum értéke a pillanatban 20 000 500, 1, 3/5000 3/10000. A dipól mágneses momentuma a föld 1970-ben 7,98 · október 25 Gauss / cm 3 (8,3 x 10, illetve 22A · m 2) csökkenő évtizedben 0,04 · október 25 Gauss / cm 3. Az átlagos tér intenzitása a felületen körülbelül 0,5 Oe (5 · 10 -5 T). Az elektromágneses tér intenzitása a pólusok 0,62 g, és a 0,31 g egyenlítő és változik a változása az elektromágneses ösztönzés a néhány perc egy nap, és a variáció szilárdsága körülbelül 10 gauss -4. Az alakja a fő elektromágneses mező a Föld, hogy a távolság kevesebb, mint három sugara közel a területén egyenértékű egy elektromágneses dipólus. A közepe elmozdul középpontjához viszonyítva a Föld 468 km irányába 18 ° N és 147,8 ° C-on. d. a dipólus mértani tengelye ferde, hogy a Föld forgástengelyének 11,5 °. Azonos szögben, a geomágneses pólusok vannak elhelyezve a megfelelő földrajzi pólusok. Ugyanakkor a déli pólus geomágneses található az északi féltekén. Jelenleg a közelében található az északi földrajzi pólus a Föld Észak-Grönlandon. A koordinátákat = 78,6 + 0,04 ° T N = 70,1 + 0,07 ° T W ahol T - a száma évtizedek óta 1970. Az északi pólusa az elektromágneses = 75 S = 120,4 E (Antarktisz). A tényleges mágneses erővonalak az elektromágneses mező a Föld, átlagosan közel a sorokat ezen dipól, eltérő azoktól a helyi szabálytalanságok kapcsolódó jelenlétében mágnesezett kőzetek a kéregben. Ennek eredményeként a világi változatát a geomágneses pólus elôbb képest a földrajzi pólus egy időszak körülbelül 1200 év. Abban a nagy távolságok, a Föld elektromágneses mező aszimmetrikusan. Az intézkedés alapján a plazma patak áradó nap (napszél) Föld elektromágneses mező torz, és szerez egy „csonk” abba az irányba, a Nap, amely kiterjed a több százezer kilométert, onnan a Hold körüli pályán.
Egy speciális ága geofizika, hogy a tanulmányok eredetét és jellegét az elektromágneses mező a Föld nevezzük geomagnetism. Geomagnetism foglalkozik a problémák a megjelenése és fejlődése a fő, állandó elem geoelectromagnetic mező, természet változó összetevő (körülbelül 1% -a a fő mező), valamint a szerkezet a magnetoszféra - a legfelső mágnesezett plazmában a Föld légkörébe, kölcsönhatásban áll a napszél és védi a föld űrből áthatoló sugárzás . Fontos cél, hogy vizsgálja meg a mintát variációk geoelectromagnetic területen, mivel azok a külső behatással, elsősorban azoknak a naptevékenység.
3 EREDETE elektromágneses mező
A megfigyelt tulajdonságai Föld elektromágneses mező egyetértésben az ötlet eredete mechanizmusán keresztül hidrodinamikai dinamó. Ebben a folyamatban az eredeti elektromágneses mező fokozott eredményeként mozgások (jellemzően konvekciós vagy turbulens) villamosan vezető anyagot a folyékony magból bolygó vagy csillag a plazmában. Amikor a hőmérséklet az anyag több ezer vezetőképessége magas ahhoz, hogy a konvektív mozgások előforduló még a gyengén mágneses adathordozón kezdeményezheti a változó elektromos áramot képes megfelelően jogszabályok elektromágneses indukció, hogy új területeken. A csillapítás ezeken a területeken, vagy létrehoz hőenergia (a Joule), vagy vezet az új mágneses mezőket. Attól függően, hogy a természet a mozgás mező vagy gyengítésére vagy felerősítik az eredeti területen. Erősíteni kell a területen eléggé bizonyos aszimmetria mozgását. Így, előfeltétele hydromagnetic dinamó nagyon jelenléte a mozgás a vezetőképes közegben, és elégséges - a jelenléte bizonyos aszimmetria (helicitás) belső áramlási közegben. Ilyen körülmények között az amplifikációs folyamat mindaddig folytatódik, amíg a veszteségek növekedésével növekszik áramerősség Joule hő nem ellensúlyozzák a beáramló energiát szolgáltatott miatt hidrodinamikai mozgását.
Dynamo-hatás - az önálló gerjesztési és karbantartása egyensúlyi állapotban mágneses mezők miatt mozgása a vezetőképes folyadék vagy gáz plazma. A mechanizmus hasonló a generációs elektromos áram és az elektromágneses mező a dinamó öngerjesztésű. A dinamó hatást tulajdonítanak eredetű saját mágneses mezők a Föld Nap és a bolygók, és a helyi területeken, például a mezők foltok és aktív régiókban.
4 ^ Geoelectromagnetic KOMPONENSEK FIELD
Az elektromágneses mező a Föld (geo-elektromágneses tér) osztható az alábbi fő részekből.
1. Az alapvető elektromágneses mező a Föld, tapasztalja idővel változik (világi variáció) időszakok 10-10 000 éve, koncentrálódik a tartományok 10-20, 60-100, 600-1200 és 8000 években. Az utóbbi össze van kötve a változás dipólmomentum az elektromágneses 1,5-2.
2. Globális anomáliák - eltérések az egyenértékű dipól 20% -os intenzitással az egyes domének jellemző méreteket a 10 000 km-re. Ezek a rendellenes területeken tapasztalható világi változatok, ami az időbeli változások sok év, és évszázadok óta. Példák anomáliák: Brazília, Kanada, Szibéria, Kurszk. A világ a világi variációk anomáliák elmozdulhatnak, ősszel és ismét megjelenik. Alacsony szélességi álló nyugati hosszúság sodródás ütemben 0,2 ° évente.
3. A mágneses mező helyi régiók a külső héj, amelynek teljes hossza akár több száz km. Ezek miatt a mágnesezettség a kőzetek a Föld felső réteget alkotó kéreg és közel a felszínhez. Az egyik legerősebb - Kurszk mágneses anomália.
4. A váltakozó elektromágneses mező a föld (vagy más néven külső) forrásból úgy definiáljuk, mint a jelenlegi rendszerek kívül található a föld felszíne és a hangulat. A fő forrásai e területek és azok a változások korpuszkuláris patakok mágnesezett plazma jön a nap a napszél, és alkotó szerkezete és alakja a Föld magnetoszféra.
5 ^ SZERKEZET AZ elektromágneses tér a Föld légkörének
Földi elektromágneses tér befolyásolja az áramlás a mágnesezett szoláris plazma. Ennek eredményeként a kölcsönhatás a Föld mágneses van kialakítva circumterrestrial külső határát az elektromágneses mező, az úgynevezett magnetopause. Ez korlátozza a Föld magnetoszféra. Mivel a befolyása a napenergia korpuszkuláris adatfolyamok mérete és alakja magnetoszféra folyamatosan változó, és a váltakozó elektromágneses mező határozza meg a külső forrásból. A változékonyság köszönheti eredetét a jelenlegi rendszer fejlesztése különböző magasságban alsó rétegeiből az ionoszféra a magnetopause. Változások az elektromágneses mező a Föld idővel különféle okok miatt, az úgynevezett geomágneses változások, amelyek különböznek mind annak időtartamát és lokalizációja a Föld és a légkör.
Magnetoszféra - a régióban közel tér vezérli a Föld mágneses mezeje. Magnetoszféra eredményeként jött létre a kölcsönhatás a napszél plazma a felső réteg a légkör és a föld mágneses mezőt. Az alakja egy üreg magnetoszférát és hosszú farka, amelyek ugyanolyan alakú, mint a mágneses erővonalak. Napraforgó pont átlagosan 10 Föld-sugár és a magnetoszféra farok túlnyúlik a hold pályája. A topológia a magnetoszféra határozza meg a következő területeken: szoláris plazmából a magnetoszféra az invázió és a természet a jelenlegi rendszerek.
Magnetotail erővonalak kialakítva Föld elektromágneses mező kilábaló sarkvidékek és hosszúkás hatása alatt napszél száz föld sugara a nap az éjszaka oldalán a Földön. Ennek eredményeként, a plazma, a napszél és a napenergia korpuszkuláris patakok, mint áramlás körül a Föld magnetoszféra, így ez a fajta farkú alakú. A magnetotail, nagy távolságra a föld, a intenzitása az elektromágneses mező a Föld és, következésképpen, a védő tulajdonságokkal meggyengülnek, és néhány szoláris plazma részecskék képesek áthatolni, és bejutni a magnetotail és mágneses csapdák sugárzási övek. Behatol a fejrész magnetoszféra hogy oválisok auroral hatása alatt változó nyomás a napszél és a bolygóközi területen, a farok szolgál, mint olyan helyet képező folyamok kicsapódott részecskéket okozva aurora hajnali és áramok. A magnetoszféra bolygóközi tér el van választva a magnetopause. Valamint magnetopause részecskék körül áramolhat magnetoszférát korpuszkuláris gerendák. A hatása a napszél a Föld elektromágneses mező néha nagyon erős. Magnetopause - a külső határa a magnetoszféra (vagy bolygó), amelynél a dinamikus nyomás a napenergia szél egyensúlyban a nyomás a saját elektromágneses mező. A tipikus paramétereiként a napszél napraforgó pont eltávolítjuk a központja a Földet a földnek sugarak 9-11. Során a mágneses zavarok a földre magnetopause túlnyúlhat a geostacionárius pályán (6,6 Föld-sugár). A gyenge napszél Napraforgó található a parttól 15-20 Föld-sugár.
A napszél - a lejárati a plazma a napkorona a bolygóközi térben. On Föld körüli pályára egy átlagos sebessége a napszél részecskék (protonok és elektronok) körülbelül 400 km / s, a részecskék száma - néhány tíz 1 cm3.
* Mágneses vihar. Helyi sajátosságok, az elektromágneses mező változik, és ingadozik néha órákig, majd visszaáll a korábbi szintre. Ezt a jelenséget nevezzük mágneses viharok. Mágneses viharok gyakran hirtelen kezdődik, és egyúttal az egész világon.
6 ^ geomágneses variációk
Megváltoztatása az elektromágneses mező időben a föld hatására különböző tényezők úgynevezett geomágneses variációk. A különbség a megfigyelt érték az elektromágneses mező és annak átlagos értékét hosszú ideig, például egy hónap vagy egy év, az úgynevezett geomágneses variáció. A megfigyelések szerint, a geomágneses variációk folyamatosan változnak az időben, és az ilyen változások gyakran periodikus jellegű.
^ Cutochnye variációk. Cutochnye geoelectromagnetic terén eltérések fordulhatnak elő rendszeresen főként áram a Föld ionoszféra okozta változások a Föld ionoszféra nap megvilágítás a nap folyamán. Továbbá, a kölcsönhatás az elektromágneses mező a hold. Az ilyen kölcsönhatások észlelnek az óceánenergia (árapály, hullámok), a szélenergia.
* Szabálytalan variáció. Szabálytalan variációk az elektromágneses mezőben való kitettség miatt a szoláris plazma áramlás (napszél) a Föld magnetoszféra, valamint a változások a magnetoszféra magnetoszféra és interakció az ionoszféra.
* 27 napos változatban. 27 napos változata létezik, mint az a tendencia, hogy növelje az ismétlés geomágneses aktivitás minden 27 nap, amely megfelel a rotációs időszak a nap képest földi megfigyelő. Ez a minta kapcsolódik a létezését hosszú életű aktív régiókban a Sun megfigyelhető több napenergia forgatások. Ez a minta nyilvánvaló formájában 27 napos ismételhetősége mágneses aktivitás és mágneses viharok.
* Szezonális eltérések. Szezonális változását mágneses tevékenysége magabiztosan azonosította a havi adatok alapján a mágneses aktivitás, feldolgozásával állítanak elő megfigyelések több éven keresztül. Az amplitúdó növekszik a teljes mágneses aktivitást. Talált: szezonális változását mágneses tevékenysége van két csúcs megfelel az időszakokat Equinox, és két minimumot megfelelő időszakokat napforduló. Az ok az ezeket a változatokat a kialakulását az aktív régiók a nap, amely vannak csoportosítva zónák 10 és 30 ° északi és déli szélességi heliografikus. Ezért napéjegyenlőség időszakokban, amikor a gép a földi és a napenergia azonos equators, Land leginkább kitett akció aktív területeket az a nap.
^ 11 - év változatok. Legvilágosabban a kapcsolatot a naptevékenység és a mágneses aktivitás látható összehasonlítva a hosszú sor észrevételt, a több időszakra 11 éves naptevékenység. A leghíresebb intézkedés naptevékenység száma napfoltok. Azt találtuk, hogy közben a lehető legtöbb napfoltok mágneses tevékenysége is eléri a maximális értéket, de növekedése mágneses aktivitás némileg késleltetve képest a napenergia növekedés, úgyhogy átlagban ez a késleltetés egy év.
^ Világi variáció - lassú változásai elemei földi mágnesség időszakok néhány év, vagy több. Ellentétben a napi, szezonális és más változó külső eredetű, a világi változatok kapcsolódó források, hogy belülre, a Föld magja. Az amplitúdó a világi változások a tíz nT / év, változások átlagértékei ezek az elemek az úgynevezett világi hinta. Izovonalakkal világi változatok köré koncentrálódik néhány pontot - központok vagy gócok világi értékének változása E központok világi variáció maximumot ér el.
7 ^ sugárzási övek és kozmikus sugárzás
Sugárzási övek - két régió legközelebbi szomszédos térben, amely egy zárt mágneses csapda térhatású földön. Ezek koncentrált hatalmas áramlását protonok és elektronok készített dipól mágneses mező a föld. Az elektromágneses mező a föld van egy erős hatással elektromosan töltött mozgó részecskék a közeli térben. Két fő forrásai előfordulása az ilyen részecskék: kozmikus sugárzás, azaz a erőteljesen (1 és 12 GeV) elektronok, protonok és nehéz elemek felől a szinte fény sebességét főként a más részein a Galaxy. És korpuszkuláris gerendák kevésbé energikus töltött részecskék (10 5 -10 6 eV), a nap eldobjuk. Egy mágneses mező, elektromos részecskék mozognak egy spirál; részecske pályáját, mivel fel van tekercselve egy henger, amelynek tengelye kiterjed erővonalán. A sugara a képzeletbeli henger függ a térerő és a részecskék energia. A nagyobb energiájú részecskék, a sugarat (az úgynevezett Larmor) egy adott térerősség. Ha a Larmor sugár sokkal kisebb, mint a Föld sugara, a részecske nem éri el a felszíni és elfogják a mágneses tér a Föld. Ha a Larmor sugár sokkal nagyobb, mint a Föld sugara, a részecske mozog oly módon, ha nincs elektromágneses mező, a részecskék behatolnak a Föld elektromágneses mező az egyenlítői régiókban, ha az energia nagyobb, mint szeptember 10 eV. Az ilyen részecskék behatolhat a légkörbe, és okozhat egy ütközés az atomok nukleáris átalakulások, amelyek segítségével bizonyos mennyiségű szekunder kozmikus sugárzás. Ezek a másodlagos kozmikus sugárzás felvették a Föld felszínén. A tanulmány a kozmikus sugárzás eredeti formában (primer kozmikus sugárzás) berendezések emelő rakéták és mesterséges holdak. Mintegy 99% -a energiájú részecskék, „szúrós” a Föld mágneses pajzs galaktikus kozmikus eredetű, és csak mintegy 1% alakul ki a napot. Az elektromágneses mező a Föld tartja számos energetikai részecskék, mint elektronok és a protonok. Az energia és a koncentráció függ a távolság a Föld és a geomágneses szélesség. A részecskék töltse hasonlók hatalmas gyűrű vagy szalag, amely geoelectromagnetic földet az egyenlítő körül.