Elementet bazë të magnetizmit tokësor. Magnetizmi tokësor

Tek karakteristikat kryesore fushë magnetike Toka, e cila quhet elemente të magnetizmit tokësor, përfshin përbërësit e tensionit (Нт), horizontal (Н) dhe vertikal (Z) të vektorit të tensionit total Нт, deklinimi magnetik(D) dhe prirje (I). Drejtimi i vektorit të tensionit total përcakton drejtimin e vijave magnetike të forcës, pra vijave në secilën pikë të të cilave vektori Нт drejtohet tangjencialisht ndaj tyre. Deklinimi magnetik është këndi ndërmjet drejtimit të meridianit gjeografik dhe vektorit H (ose drejtimit të meridianit magnetik). Nëse gjilpëra magnetike devijon në të djathtë nga meridiani gjeografik, atëherë deklinimi quhet lindor (ose pozitiv), nëse në të majtë, atëherë deklinimi do të jetë perëndimor (negativ). Pjerrësia është këndi ndërmjet plan horizontal dhe vektori i intensitetit total N t Vlera e I varion nga –90 0 (Hemisfera Jugore) në +90 0 (. Hemisfera e Veriut Kështu, kur vektori Нt drejtohet drejt sipërfaqes së Tokës, pjerrësia konsiderohet pozitive, dhe nga Toka lart - negative.

Elementet e magnetizmit tokësor maten në pika të ndryshme të globit gjatë sondazheve magnetike në tokë, në dete, oqeane dhe atmosferë. Sondazhi i parë magnetik në Rusi u krye në 1586 në grykën e lumit Pechora. Deri në vitin 1917 kishte tashmë 8000 sondazhe; në periudhën 1931 – 1936 Është kryer një studim i përgjithshëm magnetik, gjatë të cilit janë bërë 12,000 matje. Deri në vitin 1950, numri i pikave magnetometrike arriti në 26,000. Rezultatet e matjes janë paraqitur në formën e hartave magnetike, të cilat pasqyrojnë shpërndarjen hapësinore të çdo elementi (H, Z, D, I) në izolim. Harta e parë u ndërtua nga Halley (1700 Hartat janë ndërtuar për rajonet dhe globin në tërësi në një moment të caktuar kohor, mesi i vitit (1 korrik) u zgjodh si një moment i tillë - kjo është kështu. e quajtur epoka magnetike. Hartat e botës janë ndërtuar nga Anglia, Rusia dhe SHBA. Përveç hartave, është duke u përpiluar një katalog i të dhënave magnetike.

Izolinat e vlerave D quhen izogone. Harta e izogoneve i ngjan rrjedhës së meridianëve: izogonet dalin nga një zonë dhe konvergojnë në një tjetër, pothuajse të kundërt. Dallimi nga meridianët, të cilët konvergjojnë pranë poleve, është se në secilën hemisferë ka dy zona të konvergjencës së izogoneve: njëra është poli magnetik, tjetra është poli gjeografik. Atje, vlerat D ndryshojnë brenda ±180 0.

Linjat vlera të barabarta I – izoklinat. Hartat izoklinike janë një familje kurbash gjerësore. Izoklina zero (ekuatori magnetik) shkon përreth Toka pranë ekuatorit, duke u larguar prej tij me 15 0 në rajonin e Amerikës së Jugut Në rajonin e polit magnetik jugor (Hemisfera Veriore) I = +90 0, në rajonin e polit magnetik të Veriut (Hemisfera Jugore) I =. -90 0.

Linjat me vlera të barabarta të H dhe Z janë izodine. Hartat izodine (Z) përsërisin hartat e izoklinës: në ekuatorin magnetik Z = 0; në polet Z = N t = 48-55 A/m. Vlerat e komponentit horizontal Нт – Н variojnë nga Н = 0 në pole deri në Н = 32 A/m në ekuatorin magnetik, ku Н = Нт.

Hartat izopore tregojnë shkallën e zhvendosjes së çdo EEM. Periudha e qarkullimit të plotë të MPZ është afërsisht 2 mijë vjet.

Idetë e para për format dhe madhësitë e Tokës u shfaqën në kohët e lashta. Mendimtarët e lashtë (Pytagora – shekulli V para Krishtit, Aristoteli – shekulli III para Krishtit. dhe të tjerë) shprehën idenë se planeti ynë ka një formë sferike.

Toka nuk është simetrike në lidhje me ekuatorin: Poli i Jugut ndodhet më afër ekuatorit se ai verior. Toka nuk është një elipsoid biaksial, por treaksial.

Aktualisht për llogaritje merret figura e Tokës elipsoidi i Krasovskit. Sipas këtyre të dhënave rrezja ekuatoriale Toka është 6,378.245 km, rrezja polare – 6,356,863 km, ngjeshja polare – 1/298.25. Vëllimi i Tokës është 1.083 10 12 km 3, dhe masa – 6·10 27 g Nxitimi i gravitetit në pol është 983, në ekuator 978 cm/s 2. Sipërfaqja e Tokës është rreth 510 milion km 2, nga të cilat 70.8% është Oqeani Botëror dhe 29.2% – tokë. Ekziston një asimetri në shpërndarjen e oqeaneve dhe kontinenteve. Në hemisferën veriore ky raport është 61 dhe 39%, në jug – 81 dhe 19%.

STRUKTURA E BRENDSHME. Karakteristikat e shtresave të Tokës.

Toka, si shumë planetë të tjerë, ka një strukturë të brendshme të shtresuar. Planeti ynë përbëhet nga tre shtresa kryesore. Shtresa e brendshme- kjo është bërthama, e jashtme është korja e tokës dhe midis tyre është manteli.

Thelbi është pjesa qendrore Toka dhe ndodhet në një thellësi prej 3000-6000 km. Rrezja e bërthamës është 3500 km. Sipas shkencëtarëve, bërthama përbëhet nga dy pjesë: e jashtme - ndoshta e lëngshme, dhe e brendshme - e ngurtë. Temperatura e bërthamës është rreth 5000 gradë. Përfaqësimet moderne në lidhje me bërthamën e planetit tonë janë marrë nëpërmjet kërkimeve afatgjata dhe analizave të të dhënave të marra. Kështu, është vërtetuar se në bërthamën e planetit përmbajtja e hekurit arrin 35%, gjë që përcakton vetitë karakteristike sizmike të tij. Pjesa e jashtme e bërthamës përfaqësohet nga rrjedha rrotulluese të nikelit dhe hekurit, të cilat përçojnë mirë elektricitetin.

Origjina e fushës magnetike të Tokës është e lidhur pikërisht me këtë pjesë të bërthamës, pasi është krijuar fusha magnetike globale. rrymat elektrike, duke rrjedhur brenda substancë e lëngshme bërthama e jashtme. Për shkak të temperaturës shumë të lartë, bërthama e jashtme ka një ndikim të rëndësishëm në zonat e mantelit në kontakt me të. Në disa vende, nxehtësia e madhe dhe rrjedhat masive lindin drejt sipërfaqes së Tokës. Core brendshme Toka është e fortë, gjithashtu ka temperaturë të lartë. Shkencëtarët besojnë se kjo gjendje e brendshme e bërthamës sigurohet nga një shumë shtypje e lartë në qendër të Tokës, duke arritur në 3 milionë atmosfera. Ndërsa distanca nga sipërfaqja e Tokës rritet, ngjeshja e substancave rritet, shumë prej të cilave kalojnë në gjendje metalike.

Shtresa e ndërmjetme - manteli - mbulon bërthamën. Manteli zë rreth 80% të vëllimit të planetit tonë, është më i madhi shumica Toka. Manteli ndodhet lart nga bërthama, por nuk arrin në sipërfaqen e Tokës nga jashtë, ai është në kontakt me koren e tokës. Në thelb, materiali i mantelit është në gjendje të ngurtë, me përjashtim të shtresës së sipërme viskoze me trashësi afërsisht 80 km. Kjo është astenosfera, e përkthyer nga gjuha greke do të thotë "top i dobët". Sipas shkencëtarëve, materiali i mantelit është vazhdimisht në lëvizje. Si largësia nga kores së tokës drejt bërthamës, substanca e mantelit kalon në një gjendje më të dendur.

Nga jashtë, manteli është i mbuluar nga korja e tokës - një guaskë e fortë e jashtme. Trashësia e saj varion nga disa kilometra nën oqeane deri në disa dhjetëra kilometra në vargmalet malore. korja e tokës përbën vetëm 0.5% masë totale të planetit tonë. Përbërja e lëvores përfshin oksidet e silikonit, hekurit, aluminit, metale alkali. Korja kontinentale është e ndarë në tre shtresa: sedimentare, granit dhe bazalt. Korja oqeanike përbëhet nga shtresa sedimentare dhe bazaltike.

Litosfera e Tokës formohet nga korja e tokës së bashku me shtresën e sipërme të mantelit. Litosfera është e përbërë nga tektonike pllaka litosferike, të cilat duket se "rrëshqasin" përgjatë astenosferës me një shpejtësi prej 20 deri në 75 mm në vit. Pllakat litosferike që lëvizin në lidhje me njëra-tjetrën janë të ndryshme në madhësi, dhe kinematika e lëvizjes përcaktohet nga tektonika e pllakave.

MAGNETIZMI I TOKES, RENDESIA E SAJ. ELEMENTET E MAGNETIZMIT TË TOKËS.

Toka është një magnet i madh me një pol verior NM dhe jug SM. Për më tepër polet magnetike jo vetëm që nuk përkojnë me ato të vërteta apo gjeografike, por edhe, siç tregojnë vëzhgimet, vendi i tyre ndryshon me kalimin e kohës.

Forca me të cilën fusha magnetike e Tokës vepron në një njësi të masës magnetike të vendosur në një fushë të caktuar quhet forca e fushës magnetike dhe karakterizohet nga një vektor i drejtuar në çdo pikë të fushës magnetike të tokës përgjatë tangjentëve të vijave të forcës.

Forca e magnetizmit tokësor që vepron në çdo pikë në rast i përgjithshëm mund të ndahet në dy komponentë - horizontale dhe vertikale.

Të gjithë elementët e magnetizmit të tokës ndryshojnë me kalimin e kohës, kështu që hartat çojnë në një vit të caktuar dhe tregohen nga ndryshimet vjetore të elementeve të magnetizmit të tokës.

Deklinimi magnetik në lundrim ka vlera më e lartë, pasi duhet të merret parasysh për të përcaktuar drejtimet e vërteta në det kur përdorni një busull magnetik.

Veprimi i busullës magnetike bazohet në përdorimin e fushës magnetike të Tokës dhe gjilpërës magnetike të busullës së montuar në boshti vertikal, praktikisht ka një shkallë lirie rreth këtij boshti dhe është vendosur në drejtim të komponentit horizontal të magnetizmit të tokës. Vlera e këtij komponenti përcaktohet nga shprehja H = T cos 0 (shih Fig. 12), dhe karakterizon madhësinë e forcës që mban gjilpërën e busullës në rrafshin e meridianit magnetik.

MAGNETIZMI I TOKËS (gjeomagnetizëm), fushë magnetike e Tokës dhe afër Tokës hapësirë ​​kozmike; degë e gjeofizikës që studion fushën magnetike të Tokës dhe fenomenet e lidhura me to (magnetizmi shkëmbinj, rrymat telurike, aurorat, rrymat në jonosferën dhe magnetosferën e Tokës).

Historia e studimit të fushës magnetike të Tokës. Ekzistenca e magnetizmit është e njohur që nga kohërat e lashta. Besohet se busulla e parë u shfaq në Kinë (data e shfaqjes së saj është e diskutueshme). Në fund të shekullit të 15-të, gjatë udhëtimit të H. Kolombit, u konstatua se deklinimi magnetik është i ndryshëm për pika të ndryshme në sipërfaqen e Tokës. Ky zbulim shënoi fillimin e zhvillimit të shkencës së magnetizmit tokësor. Në vitin 1581, studiuesi anglez R. Norman sugjeroi që gjilpëra e busullës të kthehet në një mënyrë të caktuar nga forcat, burimi i të cilave ndodhet nën sipërfaqen e Tokës. Hapi tjetër domethënës ishte shfaqja në vitin 1600 e librit të W. Gilbert "On the Magnet, trupat magnetikë dhe për magnetin e madh – Tokën”, ku u dha një ide për shkaqet e magnetizmit tokësor. Në 1785, filloi zhvillimi i një metode për matjen e forcës së fushës magnetike, bazuar në metodën e çift rrotullimit të propozuar nga C. Coulomb. Në 1839, K. Gauss vërtetoi teorikisht metodën e matjes së komponentit horizontal të vektorit të fushës magnetike të planetit. Në fillim të shekullit të 20-të, u përcaktua lidhja midis fushës magnetike të Tokës dhe strukturës së saj.

Si rezultat i vëzhgimeve, u zbulua se magnetizimi i globit është pak a shumë uniform, dhe boshti magnetik i Tokës është afër boshtit të tij të rrotullimit. Pavarësisht nga relativisht vëllim i madh të dhëna eksperimentale dhe të shumta hulumtim teorik, çështja e origjinës së magnetizmit tokësor nuk është zgjidhur plotësisht. Nga fillimi i shekullit të 21-të, vetitë e vëzhguara të fushës magnetike të Tokës filluan të lidhen me mekanizmin fizik të dinamos hidromagnetike (shih Hidrodinamika magnetike), sipas të cilit fusha magnetike fillestare që depërtoi në bërthamën e Tokës nga hapësira ndërplanetare mund të forcohet dhe dobësohet si rezultat i lëvizjes së materies në bërthamën e lëngshme të planetit. Për të rritur fushën, prania e një asimetrie të caktuar të një lëvizjeje të tillë është e mjaftueshme. Procesi i amplifikimit vazhdon derisa rritja e humbjeve për ngrohjen e mediumit, për shkak të rritjes së fuqisë së rrymës, balancon fluksin e energjisë që vjen për shkak të lëvizjes hidrodinamike të tij. Një efekt i ngjashëm vërehet kur gjenerohet rryma elektrike dhe fusha magnetike në një dinamo të vetë-ngacmuar.

Forca e fushës magnetike të Tokës. Një karakteristikë e çdo fushe magnetike është vektori i intensitetit të saj H - një vlerë që nuk varet nga mediumi dhe është numerikisht e barabartë me induksionin magnetik në vakum. Fusha magnetike e Tokës (fusha gjeomagnetike) është shuma e fushave të krijuara burime të ndryshme. Në përgjithësi pranohet se në sipërfaqen e planetit fusha magnetike H T përbëhet nga: fusha e krijuar nga magnetizimi uniform i globit (fusha dipole, H 0); fushë e lidhur me heterogjenitetin e shtresave të thella të globit (fusha e anomalive globale, H a); fushë për shkak të magnetizimit pjesët e sipërme korja e tokës (H k); fusha e thirrur arsye të jashtme(N V); fushat e variacioneve (δН), të shoqëruara gjithashtu me burime të vendosura jashtë globit: Н Т = Н о + Н к + Н а + Н в + δН. Shuma e fushave H 0 + H k formon fushën magnetike kryesore të Tokës. Kontributi i tij në fushën e vëzhguar në sipërfaqen e planetit është më shumë se 95%. Fusha anormale H a (H një kontribut në Ht është rreth 4%) ndahet në një fushë me natyrë rajonale (anomalia rajonale), që shtrihet në sipërfaqe të mëdha, dhe një fushë me karakter lokal (anomali lokale). Shuma e fushave H 0 + N k + N a shpesh quhet fushë normale (H n). Meqenëse H in është e vogël në krahasim me H o dhe H k (rreth 1% e H t), fusha normale praktikisht përkon me fushën magnetike kryesore. Fusha e vrojtuar në të vërtetë (minus fushën e variacioneve δН) është shuma e fushave magnetike normale dhe anormale: Нт = Нн + На. Problemi i ndarjes së fushës në sipërfaqen e tokës në këto dy pjesë është i paqartë, pasi ndarja mund të kryhet numër i pafund mënyrat. Për të zgjidhur pa mëdyshje këtë problem, informacioni për burimet e secilit prej përbërësve të fushës magnetike të Tokës është i nevojshëm. Nga fillimi i shekullit të 21-të, u vërtetua se burimet e fushës magnetike anormale janë shkëmbinj të magnetizuar të vendosur në thellësi të vogla në krahasim me rrezen e Tokës. Burimi i fushës kryesore magnetike ndodhet në një thellësi prej më shumë se gjysmës së rrezes së Tokës. Të dhëna të shumta eksperimentale na lejojnë të ndërtojmë modeli matematik fusha magnetike e Tokës, bazuar në një studim formal të strukturës së saj.

Elementet e magnetizmit tokësor. Për të zbërthyer vektorin Ht në komponentë, ata zakonisht përdorin sistem drejtkëndor koordinon me origjinën në pikën e matjes në terren O (figura). Në këtë sistem, boshti Ox është i orientuar në drejtim të meridianit gjeografik në veri, boshti Oy është i orientuar në drejtim të paraleles në lindje, dhe boshti Oz është i drejtuar nga lart poshtë në drejtim të qendrës së globit. Projeksioni i HT në boshtin Ox quhet komponenti verior i fushës, projeksioni në boshtin Oy është komponenti lindor dhe projeksioni në boshtin Oz është komponenti vertikal; shënohen përkatësisht me X, Y, Z. Projeksioni i H t në rrafshin xy shënohet si H dhe quhet komponentë horizontale e fushës. Plani vertikal që kalon nëpër vektorin H t dhe boshtin Oz quhet rrafshi i meridianit magnetik, kurse këndi ndërmjet meridianit gjeografik dhe atij magnetik është deklinimi magnetik, i shënuar me D. Nëse vektori H devijohet nga drejtimi i boshti Ox në lindje, deklinimi do të jetë pozitiv (deklinimi lindor), dhe nëse në perëndim - negativ (deklinimi perëndimor). Këndi ndërmjet vektorëve Н dhe Нт në rrafshin e meridianit magnetik quhet pjerrësi magnetike dhe shënohet me I. Pjerrësia I është pozitive kur vektori Нт drejtohet poshtë nga sipërfaqen e tokës, e cila ndodh në hemisferën veriore të tokës dhe është negative kur Ht drejtohet lart, domethënë në Hemisfera jugore. Deklinimi, pjerrësia, komponentët horizontale, vertikale, veriore, lindore quhen elemente të magnetizmit tokësor, të cilët mund të konsiderohen si koordinatat e fundit të vektorit Ht në sisteme të ndryshme koordinatat (drejtkëndore, cilindrike dhe sferike).

Asnjë nga elementët e magnetizmit tokësor nuk mbetet konstant me kalimin e kohës: madhësia e tyre ndryshon nga ora në orë dhe nga viti në vit. Ndryshime të tilla quhen ndryshime në elementet e magnetizmit tokësor (shih Variacionet magnetike). Ndryshimet që ndodhin gjatë një periudhe të shkurtër kohore (rreth një ditë) janë periodike; periudhat, amplituda dhe fazat e tyre janë jashtëzakonisht të ndryshme. Ndryshimet në vlerat mesatare vjetore të elementeve janë monotone; periodiciteti i tyre zbulohet vetëm pas një periudhe shumë të gjatë vëzhgimi (në rendin e shumë dhjetëra dhe qindra viteve). Ndryshimet e ngadalta në induksionin magnetik quhen variacione laike; vlera e tyre është rreth 10 -8 T/vit. Ndryshimet laike të elementeve lidhen me burimet e fushës që shtrihen brenda globit dhe shkaktohen nga të njëjtat arsye si vetë fusha magnetike e Tokës. Variacionet kalimtare të një natyre periodike shkaktohen nga rrymat elektrike në mjedisin afër Tokës (shih Jonosferën, Magnetosferën) dhe ndryshojnë shumë në amplitudë.

Studimet moderne të fushës magnetike të Tokës. Nga fillimi i shekullit të 21-të, ishte zakon të identifikoheshin arsyet e mëposhtme që shkaktonin magnetizmin tokësor. Burimi i fushës kryesore magnetike dhe variacionet e saj laike ndodhet në thelbin e planetit. Fusha anormale shkaktohet nga një kombinim i burimeve në të hollë shtresa e sipërme, i quajtur guaska aktive magnetike e Tokës. Fusha e jashtme është e lidhur me burime në hapësirën afër Tokës. Fusha e origjinës së jashtme quhet variabël fushë elektromagnetike Toka, pasi nuk është vetëm magnetike, por edhe elektrike. Fushat kryesore dhe ato anormale shpesh kombinohen nën termin e përbashkët "fushë gjeomagnetike konstante".

Metoda Bazë e Studimit fushë gjeomagnetike- vëzhgim i drejtpërdrejtë i shpërndarjes hapësinore të fushës magnetike dhe variacioneve të saj në sipërfaqen e Tokës dhe në hapësirën afër Tokës. Vëzhgimet vijnë në matjet e elementeve të magnetizmit tokësor në pika të ndryshme të hapësirës dhe quhen sondazhe magnetike. Në varësi të vendndodhjes së xhirimeve, ato ndahen në tokësore, detare (hidromagnetike), ajrore (aeromagnetike) dhe satelitore. Në varësi të madhësisë së territorit që mbulon sondazhi, dallohen sondazhet globale, rajonale dhe lokale. Në bazë të elementeve që maten, vrojtimet ndahen në modulare (T-surveys, në të cilat matet moduli i vektorit të fushës) dhe komponentë (maten vetëm një ose disa komponentë të këtij vektori).

Fusha magnetike e Tokës ndikohet nga rrjedha e plazmës diellore - era diellore. Si rezultat i ndërveprimit të erës diellore me fushën magnetike të Tokës, formohet kufiri i jashtëm i fushës magnetike afër Tokës (magnetopauza), duke kufizuar magnetosferën e Tokës. Forma e magnetosferës po ndryshon vazhdimisht nën ndikimin e erës diellore, një pjesë e energjisë së së cilës depërton në të dhe transferohet në sistemet aktuale që ekzistojnë në hapësirën afër Tokës. Ndryshimet në fushën magnetike të Tokës me kalimin e kohës, të shkaktuara nga veprimi i këtyre sistemeve aktuale quhen variacione gjeomagnetike dhe ndryshojnë si në kohëzgjatjen ashtu edhe në lokalizimin e tyre. Ka shume lloje të ndryshme variacione të përkohshme, secila prej të cilave ka morfologjinë e vet. Nën ndikimin e erës diellore, fusha magnetike e Tokës shtrembërohet dhe merr një "gjurmë" në drejtim nga Dielli, i cili shtrihet për qindra mijëra kilometra, duke shkuar përtej orbitës së Hënës.

Dipol moment magnetik Toka është rreth 8·10 22 A·m 2 dhe është vazhdimisht në rënie. Induksioni mesatar i fushës gjeomagnetike në sipërfaqen e planetit është rreth 5·10 -5 T. Fusha magnetike kryesore e Tokës (në një distancë më të vogël se tre rreze Toka nga qendra e saj) është afër në formë me fushën e ekuivalentit dipol magnetik, qendra e së cilës është zhvendosur në raport me qendrën e Tokës me afërsisht 500 km në drejtim të një pike me koordinata 18° gjerësia veriore dhe 147.8° me gjatësi gjeografike lindore. Boshti i këtij dipoli është i prirur me boshtin e rrotullimit të Tokës me 11.5°. Polet gjeomagnetike ndahen me të njëjtin kënd nga polet gjeografike përkatëse. Për më tepër, poli jugor gjeomagnetik ndodhet në hemisferën veriore.

Vëzhgimet në shkallë të gjerë të ndryshimeve në elementët e magnetizmit të tokës kryhen në observatorë magnetikë që formojnë një rrjet global. Ndryshimet në fushën gjeomagnetike regjistrohen me instrumente speciale, të dhënat e matjes përpunohen dhe dërgohen në qendrat botërore të mbledhjes së të dhënave. Për paraqitje vizuale foto të shpërndarjes hapësinore të elementeve të magnetizmit tokësor, ndërtimi i hartave të izolinave, pra kurbave që lidhin pikat në hartë me të njëjtat vlera një ose një element tjetër të magnetizmit tokësor (shih hartat). Kurbat që lidhin pikat e deklinacioneve magnetike identike quhen izogone, kthesat e prirjeve identike magnetike quhen izoklina, dhe komponentët identikë horizontalë ose vertikalë, veriorë ose lindorë të vektorit Ht quhen izodinamikë të komponentëve përkatës. Linjat e ndryshimeve të barabarta të fushës zakonisht quhen izopore; linjat me vlera të barabarta të fushës (në hartat anormale të fushës) janë izoanomali.

Rezultatet e studimeve të magnetizmit tokësor përdoren për të studiuar Tokën dhe hapësirën afër Tokës. Matjet e intensitetit dhe drejtimit të magnetizimit të shkëmbinjve bëjnë të mundur gjykimin e ndryshimit të fushës gjeomagnetike me kalimin e kohës, gjë që shërben si informacion kyç për përcaktimin e moshës së tyre dhe zhvillimin e teorisë së pllakave litosferike. Të dhënat mbi variacionet gjeomagnetike përdoren në eksplorimin magnetik të mineraleve. Në hapësirën afër Tokës, në një distancë prej një mijë ose më shumë kilometrash nga sipërfaqja e Tokës, fusha magnetike e saj devijohet rrezet kozmike, duke mbrojtur të gjithë jetën në planet nga rrezatimi i fortë.

Lit.: Yanovsky B. M. Magnetizmi tokësor. L., 1978; Kalinin Yu D. Ndryshimet gjeomagnetike laike. Novosibirsk, 1984; Kolesova V.I. Metodat analitike hartografi magnetike. M., 1985; Parkinson W. Hyrje në gjeomagnetizëm. M., 1986.

Magnetikisht, Toka është një magnet i madh në madhësi, por i dobët në forcë, me dy pole.

Polet magnetike të Tokës ndodhen relativisht afër atyre gjeografike. Vëzhgimet tregojnë se polet magnetike nuk qëndrojnë të palëvizshme,
dhe gradualisht ndryshojnë pozicionin e tyre në raport me polet gjeografike. Kështu, në vitin 1600, poli magnetik i veriut ishte 1300 km nga ai gjeografik dhe aktualisht është afërsisht 2000 km larg. Koordinatat gjeografike polet magnetike në vitin 1965 ishin: për veriun = 72° N, ? = 96° V, për jugun? = 70° J, ? =150° në jug.

Besohet se magnetizmi pozitiv është i përqendruar në polin magnetik të jugut, dhe magnetizmi negativ është i përqendruar në veri. Hapësira rreth Tokës përshkohet nga linja magnetike të forcës që burojnë nga poli magnetik jugor, rrethojnë të gjithë globin dhe mbyllen në veri (Fig.)

Fusha magnetike e Tokës në çdo pikë karakterizohet nga madhësia e forcës së saj T , d.m.th., forca që vepron në një njësi të magnetizmit pozitiv dhe drejtimi i kësaj force. Vektor T
drejtuar tangjencialisht tek linjë pushteti. Prandaj, nëse në një moment A vendosni një gjilpërë magnetike të varur lirisht, boshti i saj do të vendoset në drejtim të vektorit T . Në këtë rast, gjilpëra magnetike do të jetë e prirur në lidhje me planin e horizontit dhe do të refuzohet
larg planit të meridianit të vërtetë.

Këndi vertikal ndërmjet boshtit të një gjilpëre magnetike të varur lirisht dhe planit horizontal quhet akumulim magnetik I . Në polet magnetike, pjerrësia është maksimale dhe e barabartë me 90° ndërsa largoheni nga polet, zvogëlohet, për shembull në Murmansk 77°, në Odessa 62°, etj., derisa të arrijë 0°; Bashkësia e pikave në sipërfaqen e tokës ku prirja magnetike është 0 quhet ekuator magnetik. Ekuatori magnetik është një kurbë e parregullt që kryqëzon ekuatorin e tokës në dy pika.

Rrafshi vertikal që kalon nëpër boshtin e një gjilpëre magnetike të varur lirisht quhet rrafshi i meridianit magnetik. Në kryqëzimin me rrafshin e horizontit të vërtetë, ky plan formon vijën e meridianit magnetik, ose thjesht meridianin magnetik N M -S M.

Në përgjithësi, rrafshi i meridianit magnetik nuk përkon me rrafshin e meridianit të vërtetë. Këndi me të cilin rrafshi i meridianit magnetik devijon nga rrafshi i meridianit të vërtetë në një pikë të caktuar të sipërfaqes së tokës quhet deklinim magnetik d.

Deklinimi magnetik matet në rrafshin e horizontit nga pjesa veriore e meridianit të vërtetë në Ost ose W në pjesën veriore të meridianit magnetik. Në të njëjtën kohë, nëse Pjesa veriore meridiani magnetik devijohet nga meridiani i vërtetë në E, atëherë deklinimit i caktohet emri E (bërthamë) ose një shenjë plus nëse në W, atëherë W (lajmëtar) ose një shenjë minus; (oriz)

Vlera e deklinimit magnetik në pika të ndryshme sipërfaqja e tokës është e ndryshme. Në shumicën e vendeve të transportit botëror varion nga 0 deri në 25°, por në gjerësi të mëdha gjeografike, në vende afër poleve magnetike, mund të arrijë disa dhjetëra gradë, dhe midis të njëjtës magnetike dhe polet gjeografike 180°.

Forca e plotë e magnetizmit të tokës T mund të vendoset horizontalisht N dhe vertikale Z komponentët (fig) Komponenti horizontal N vendos gjilpërën magnetike në rrafshin e meridianit magnetik dhe e mban në këtë pozicion. Nga formulat shihet qartë se në ekuatorin magnetik, ku prirja I = 0, komponenti horizontal ka një vlerë maksimale, d.m.th. N - T, dhe vertikale Z = 0. Prandaj, kushtet për funksionimin e busullës magnetike në dhe afër ekuatorit janë më të favorshmet. Në polet magnetike, ku I= 90°, N = 0,a Z = T , busull magnetike nuk punon.

Sasitë T , I , d , N Dhe Z quhen elementë të magnetizmit tokësor, nga të cilët më i rëndësishmi për lundrimin është deklinimi magnetik d .

Elementet e magnetizmit tokësor

Toka në tërësi është një magnet i madh sferik. Në çdo pikë të hapësirës që rrethon Tokën dhe sipërfaqen e saj, zbulohet veprimi i linjave magnetike të forcës. Me fjalë të tjera, në hapësirën që rrethon Tokën krijohet një fushë magnetike, linjat e forcës së së cilës janë paraqitur në figurën 19.1. Poli magnetik i veriut ndodhet në polin gjeografik jugor, dhe poli magnetik i jugut është në veri. Fusha magnetike e Tokës drejtohet horizontalisht në ekuator dhe vertikalisht në polet magnetike. Në pika të tjera në sipërfaqen e tokës, fusha magnetike e tokës drejtohet në një kënd të caktuar.

Ekzistenca e një fushe magnetike në çdo pikë të Tokës mund të vërtetohet duke përdorur një gjilpërë magnetike. Nëse varni një gjilpërë magnetike N.S. në një fije L(Fig. 19.2) në mënyrë që pika e pezullimit të përkojë me qendrën e gravitetit të shigjetës, atëherë shigjeta do të instalohet në drejtim të tangjentës me vijën e forcës së fushës magnetike të Tokës. Në hemisferën veriore, skaji jugor do të jetë i prirur drejt Tokës dhe boshti i shigjetës do të bëjë një kënd prirje me horizontin. q(në ekuatorin magnetik pjerrësia është 0). Rrafshi vertikal në të cilin ndodhet boshti i shigjetës quhet rrafshi i meridianit magnetik. Të gjithë rrafshet e meridianëve magnetikë kryqëzohen në një vijë të drejtë N.S., dhe gjurmët e meridianëve magnetikë në sipërfaqen e Tokës konvergojnë në polet magnetike N Dhe S. Meqenëse polet magnetike nuk përkojnë me polet gjeografike, boshti i gjilpërës do të devijojë nga meridiani gjeografik.

Një fushë magnetike rrymë rrethore

Sipas teorisë, forca e fushës magnetike në qendër RRETH, krijuar nga elementi gjatësi dl kthesë rrethore me rreze R, nëpër të cilin rrjedh rryma I, mund të përcaktohet nga ligji Biot-Savart-Laplace

, (19.1)

Dhe regjistrim vektorial ky ligj duket si

.

Në këtë shprehje: r– moduli i vektorit të rrezes i nxjerrë nga elementi përcjellës dl në pikën e fushës në fjalë; 1/4 fq- koeficienti i proporcionalitetit për shkrimin e formulës në sistemin e njësive SI.

Në shembullin në shqyrtim, vektori i rrezes është pingul me elementin aktual dhe në modul e barabartë me rrezen kthehu, pra

Dhe

(19.2)

Vektori i fuqisë së fushës magnetike është i drejtuar pingul me rrafshin e vizatimit, në të cilin shtrihen vektorët dhe, dhe është i orientuar sipas rregullit të gimletit.

Të gjithë vektorët e fushave magnetike të krijuara në një pikë RRETH seksione të ndryshme të një spirale rrethore me rrymë, të drejtuar në një drejtim, pingul me rrafshin e vizatimit.

Prandaj, forca e fushës që rezulton në pikën RRETH mund të llogaritet kështu:

. (19.3)

Forca e fushës magnetike në sistemin SI matet në Automjeti.