Geomagnetická sekulární variace - Geomagnetic secular variation

Geomagnetická sekulární variace odkazuje na změny v Zemské magnetické pole v časovém měřítku kolem roku nebo více. Tyto změny většinou odrážejí změny ve vnitřku Země, zatímco rychlejší změny většinou pocházejí z ionosféra nebo magnetosféra.[1]

Geomagnetické pole se mění na časových stupnicích od milisekund po miliony let. Kratší časové stupnice většinou vznikají z proudů v ionosféra a magnetosféra a lze vysledovat některé změny geomagnetické bouře nebo denní kolísání proudů. Změny v časových měřítcích roku nebo více většinou odrážejí změny v Zemský interiér, zejména na železo jádro. Tyto změny se označují jako sekulární variace.[1]

Nedávné změny

Odhadované obrysy deklinace podle roku 1590 až 1990 (kliknutím zobrazíte variaci).
Síla axiální dipólové složky magnetického pole Země od roku 1600 do roku 2020, podle tří modelů.

Sekulární variabilitu lze pozorovat při měřeních na magnetických observatořích, z nichž některá fungují již stovky let (dále jen Hvězdárna Kew, například). V takovém časovém měřítku magnetická deklinace je pozorováno, že se mění v řádu desítek stupňů.[1] Film napravo ukazuje, jak se globální deklinace za posledních několik století změnila.[2]

Aby mohli geofyzici analyzovat globální vzorce změn v geomagnetickém poli, přizpůsobili data pole a sférická harmonická expanze (viz Mezinárodní geomagnetické referenční pole ). Pojmy v této expanzi lze rozdělit na dipolární část, jako pole kolem tyčového magnetu, a nedondolární část. Dipolární část dominuje geomagnetickému poli a určuje směr geomagnetické póly. Směr a intenzita dipólu se v průběhu času mění.[1] Během posledních dvou století síla dipólu klesala tempem asi 6,3% za století. Při této rychlosti poklesu by pole dosáhlo nuly asi za 1600 let.[3] Tato síla je však průměrná za posledních 7 tisíc let a současná rychlost změn není neobvyklá.[4]

Výrazným rysem v nedipolární části sekulární variace je a drift na západ rychlostí asi 0,2 stupně ročně.[3] Tento drift není všude stejný a časem se měnil. Celosvětově průměrný drift je od roku 1400 nl na západ, ale na východ mezi 1000 a 1400 nl.[5]

Paleomagnetická sekulární variace

Změny, které předcházely magnetickým observatořím, se zaznamenávají do archeologických a geologických materiálů. Takové změny se označují jako paleomagnetická sekulární variace nebo paleosekulární variace (PSV). Záznamy obvykle obsahují dlouhá období malých změn s občasnými velkými změnami geomagnetické exkurze a geomagnetické zvraty.[6]

Viz také

Poznámky

  1. ^ A b C d Merrill, McElhinny a McFadden 1996, Ch. 2
  2. ^ Jackson, Jonkers & Walker 2000
  3. ^ A b CGS 2011
  4. ^ Constable 2007
  5. ^ Dumberry & Finlay 2007
  6. ^ Tauxe 1998, Ch. 1

Reference

  • „Sekulární variace“. Geomagnetismus. Kanadský geologický průzkum. 2011. Citováno 18. července 2011.
  • Constable, Catherine (2007). "Varianta dipólového momentu". V Gubbins, David; Herrero-Bervera, Emilio (eds.). Encyclopedia of Geomagnetism and Paleomagnetism. Springer-Verlag. str. 159–161. doi:10.1007/978-1-4020-4423-6_67. ISBN  978-1-4020-3992-8 {{nekonzistentní citace}}CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  • Dumberry, Mathieu; Finlay, Christopher C. (2007). „Východní a západní drift magnetického pole Země za poslední tři tisíciletí“. Dopisy o Zemi a planetách. 254 (1–2): 146–157. Bibcode:2007E & PSL.254..146D. doi:10.1016 / j.epsl.2006.11.026.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  • Jackson, Andrew; Jonkers, Art R. T .; Walker, Matthew R. (2000). „Čtyři století geomagnetické sekulární variace z historických záznamů“. Filozofické transakce Královské společnosti A: Matematické, fyzikální a technické vědy. 358 (1768): 957–990. Bibcode:2000RSPTA.358..957J. doi:10.1098 / rsta.2000.0569. JSTOR  2666741. S2CID  40510741.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  • McElhinny, Michael W .; McFadden, Phillip L. (1998). Paleomagnetismus: kontinenty a oceány. Akademický tisk. ISBN  978-0124833555.
  • Merrill, Ronald T .; McElhinny, Michael W .; McFadden, Phillip L. (1996). Magnetické pole Země: paleomagnetismus, jádro a hluboký plášť. Mezinárodní geofyzikální série. 63. Akademický tisk. ISBN  978-0124912465.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  • Tauxe, Lisa (2010). Základy paleomagnetismu. University of California Press. ISBN  978-0-520-26031-3.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  • Tauxe, Lisa (1998). Paleomagnetické principy a praxe. Kluwer. ISBN  0-7923-5258-0.CS1 maint: ref = harv (odkaz)