Sekularna zmienność geomagnetyczna

Sekularna zmienność geomagnetyczna odnosi się do zmian pola magnetycznego Ziemi w skali czasowej około roku lub dłużej. Zmiany te odzwierciedlają głównie zmiany we wnętrzu Ziemi, podczas gdy szybsze zmiany pochodzą głównie z jonosfery lub magnetosfery .

Pole geomagnetyczne zmienia się w skali czasu od milisekund do milionów lat. Krótsze skale czasowe wynikają głównie z prądów w jonosferze i magnetosferze , a niektóre zmiany można przypisać burzom geomagnetycznym lub dziennym zmianom prądów. Zmiany w skali roku lub dłuższej odzwierciedlają głównie zmiany we wnętrzu Ziemi , zwłaszcza w bogatym w żelazo jądrze . Zmiany te określa się mianem zmienności sekularnej . W większości modeli zmienność sekularna jest zamortyzowaną pochodną czasu pola magnetycznego ${\ Displaystyle \ mathbf {B}}$ , ${\ Displaystyle {\ kropka {\ mathbf {B}}}}$ . Druga pochodna to świeckie $_$

Ostatnie zmiany

Szacunkowe kontury deklinacji według lat, od 1590 do 1990 (kliknij, aby zobaczyć zmiany).

Siła osiowej składowej dipolowej ziemskiego pola magnetycznego od 1600 do 2020 roku według trzech modeli.

Zmienność sekularną można zaobserwować w pomiarach w obserwatoriach magnetycznych, z których niektóre działają od setek lat ( na przykład Kew Observatory ). W takiej skali czasu obserwuje się, że deklinacja magnetyczna zmienia się w dziesiątkach stopni. Film po prawej pokazuje, jak zmieniały się globalne deklinacje w ciągu ostatnich kilku stuleci.

Aby przeanalizować globalne wzorce zmian w polu geomagnetycznym, geofizycy dopasowują dane terenowe do sferycznej ekspansji harmonicznej (patrz Międzynarodowe pole odniesienia geomagnetycznego ). Terminy w tym rozwinięciu można podzielić na dipolarną , taką jak pole wokół magnesu sztabkowego, i część niedipolarną. Część dipolarna dominuje w polu geomagnetycznym i określa kierunek biegunów geomagnetycznych . Kierunek i intensywność dipola zmieniają się w czasie. W ciągu ostatnich dwóch stuleci siła dipolowa zmniejszała się w tempie około 6,3% na stulecie. Przy takim tempie spadku pole osiągnęłoby zero za około 1600 lat. Jednak ta siła jest mniej więcej średnia z ostatnich 7 tysięcy lat, a obecne tempo zmian nie jest niczym niezwykłym.

Charakterystyczną cechą niedipolarnej części sekularnej zmienności jest dryf w kierunku zachodnim w tempie około 0,2 stopnia rocznie. Ten dryf nie jest wszędzie taki sam i zmieniał się w czasie. Globalnie uśredniony dryf był na zachód od około 1400 rne, ale na wschód między około 1000 rne a 1400 rne.

Świecka zmienność paleomagnetyczna

Zmiany, które nastąpiły przed obserwatoriami magnetycznymi, są rejestrowane w materiałach archeologicznych i geologicznych. Takie zmiany są określane jako świecka zmienność paleomagnetyczna lub zmienność paleosekularna (PSV) . Zapisy zazwyczaj obejmują długie okresy niewielkich zmian z okazjonalnymi dużymi zmianami odzwierciedlającymi geomagnetyczne wycieczki i geomagnetyczne odwrócenia .

Zobacz też

• Wstrząs geomagnetyczny
• Świecka odmiana

Notatki

• „Zmiana świecka” . Geomagnetyzm . Kanadyjska Służba Geologiczna . 2011 . Źródło 18 lipca 2011 r .
•   Konstabl, Katarzyna (2007). „Zmiana momentu dipolowego”. W Gubbins, David; Herrero-Bervera, Emilio (red.). Encyklopedia geomagnetyzmu i paleomagnetyzmu . Springer-Verlag . s. 159–161. doi : 10.1007/978-1-4020-4423-6_67 . ISBN 978-1-4020-3992-8 .
• Dumberry, Mathieu; Finlay, Christopher C. (2007). „Dryf pola magnetycznego Ziemi na wschód i zachód w ciągu ostatnich trzech tysiącleci”. Listy dotyczące nauki o Ziemi i planetach . 254 (1–2): 146–157. Bibcode : 2007E&PSL.254..146D . doi : 10.1016/j.epsl.2006.11.026 .
•    Jackson, Andrew; Jonkers, Art RT; Walker, Matthew R. (2000). „Cztery stulecia sekularnej zmienności geomagnetycznej na podstawie zapisów historycznych”. Filozoficzne transakcje Towarzystwa Królewskiego A: nauki matematyczne, fizyczne i inżynierskie . 358 (1768): 957–990. Bibcode : 2000RSPTA.358..957J . doi : 10.1098/rsta.2000.0569 . JSTOR 2666741 . S2CID 40510741 .
•   McElhinny, Michael W.; McFadden, Phillip L. (1998). Paleomagnetyzm: kontynenty i oceany . Prasa akademicka . ISBN 978-0124833555 .
•   Merrill, Ronald T.; McElhinny, Michael W.; McFadden, Phillip L. (1996). Pole magnetyczne Ziemi: paleomagnetyzm, rdzeń i głęboki płaszcz . Międzynarodowa seria geofizyczna. Tom. 63. Prasa akademicka . ISBN 978-0124912465 .
•   Tauxe, Lisa (2010). Podstawy paleomagnetyzmu . Wydawnictwo Uniwersytetu Kalifornijskiego . ISBN 978-0-520-26031-3 .
•   Tauxe, Lisa (1998). Zasady i praktyka paleomagnetyczna . Kluwer . ISBN 0-7923-5258-0 .