Edu Doc

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

магнитно поле




Във всяка точка на повърхността или в рамките на земята и в пространството около него са магнитни сили. Нашата планета е гигантски магнит, но напрегнатостта на полето магнит е сравнително малък - около 0,01A / м (Ампер на метър). За сравнение, изкуствени полеви електромагнитите достига напрежение 10-20A / м и с помощта на свръхпроводници успява да достигне интензитет на магнитното поле в 1000-2000A / M.

Основи на науката на геомагнетизма са положени в периода между 13-ти и 16-ти век. До средата на 15с. стана известно, че окачения магнита не винаги означава точно на север. Първата информация за наклона на посоката на магнитното поле на Земята по отношение на хоризонталната равнина се появи в средата на 16-ти век.

В 1600 грама. Тя публикува трактат съд лекар на Елизабет I, кралица на Англия Уилям Хилберт (1544-1603) "На магнита, магнитни тела и голям магнит -. Земята" В него е видно, че външно магнитно поле на Земята под формата на линии на сила в близост до областта на дипол - елементарно безкрайно магнит, тоест, нашата планета е като една голяма магнитна игла. дипол център на Земята измества по отношение на нейните стълбове, неговата ос е наклонена спрямо оста на въртене на Земята с около 11 °, така и географските и магнитните полюси не съвпадат.

Отне повече от 400 години, но тайната на геомагнетизма все още не са разкрити, и продължава да бъде един от основните нерешени проблеми на геофизиката. От 17 до 20-ти век беше огромно количество наблюдения на магнитното поле на Земята, причинявайки идентифицираните ключови модели на поведение. Огромен принос за решаването на проблема, направени от такива известни учени като френският физик и химик Gay-Lussac (1778-1850), английски физик Максуел (1831-1879), немски математик, геодезист и астроном Гаус (1777-1855).

Особено значим създаването на теорията на електромагнетизма от Максуел в 70-те години на 19-ти век. От теорията на Максуел, че магнитното поле, генерирани от електрически ток. Следователно, трябва да се намери в рамките на сегашните системи на планетата подходяща конфигурация и сили, създадени по повърхността на магнитното поле на Земята.

В средата на 20-ти век, професор в университета в Кеймбридж G. Джефрис е наличието на огромен течно външно ядро. Тази течност ядро ​​дава обяснение на механизма на генериране на геомагнитното поле. Съм разработил теория, която се отнася за появата на магнитното поле на Земята с потока от електрически ток, които възникват при провеждане на течност движение в активната зона. Алтернативи на тази теория, не още.

За разбиране на процесите на геомагнитното поколение поле завой на Земята към механизма за динамо. Предполагаме, че създаването на магнитно поле във външната течна ядрото на Земята е същата като в динамо с самовъзбуждане, където проводник намотка върти в магнитно поле. След това се дължи на електромагнитната индукция намотка в електрически ток, и създава магнитното поле, и тока в увеличения на рулони.



Разбира се, течната сърцевина на планетата - това не е динамо. Но ако е течност проводник топлинна конвенция, тогава има система от проводими течни потоци, която е подобна на движението на проводника. Да предположим, че има някои първоначални ядро ​​(семена), магнитното поле. Следователно, когато течността проводник на относителната му движение (и това се дължи на факта, че ядрото се върти със същата скорост като кората) пресича силовите линии на полето, след това генерира електрически ток, който генерира магнитно поле, и това в своя страна увеличава електрически ток и така нататък. Процесът ще продължи до създаването на стационарния магнитното поле.

горните идеи геомагнитното поле източник се нарича хидродинамичен динамо и за първи път са направени през 1919 година. Англия физик Джоузеф Larmor (1857-1942). В средата на 40-те години на руски физик Френкел Френкел (1894-1952) предполага, че топлината в сърцевината на конвенцията е причината, която кара динамо gyromagnetic земната сърцевина. Смята се, че в региона, в която се намира на операционната механизма на "магнитно динамо" 0.25-0.3 радиус на Земята.

Магнитното поле на Земята е играл важна роля в еволюцията на Земята, в произхода и поддържането на живота върху нея. До сега, тя се използва за навигация на Земята и на Земята, върху и под водата, както и в пространството на околоземното. The геомагнитното поле засяга почти всички геофизични, биофизични и екологичните процеси в света. Слънчеви и галактическите космически лъчи, въпреки високата им енергия се отклоняват от магнитното поле на Земята, преди падането на границите на атмосферата.

магнитни изследвания поле на Земята се използват за проучване на физическото състояние на дълбоко под повърхността и процесите, които протичат в горните слоеве на атмосферата. The геомагнитното поле също играе важна роля в области, разделени от хиляди километри и на повърхността на земята. Проучвания, проведени с космическия кораб установили, че магнитното поле на Земята се простира от нея на разстояние повече от 50 хиляди. Км.

Ris.1.44. Радиационен пояс на Земята

Той улавя стотиците електрически заредени елементарни частици, плаващи от космоса (включително Слънцето), и не ги предава на Земята. Задържан от магнитното поле, тези частици се образуват пръстен около радиация колан на Земята, като се започне около 450 Км от повърхността на Земята, и за прекратяване на разстояние от около 50 хиляди души. Km от него (ris.1.44). Вътрешният пояс се намира над екватора на надморска височина от около 0,8 земни радиуса. В областта на външната зона на най-голяма концентрация на електрони и протони е на височина от 2 до 3 Земята радиуси над екватора, а по-голямата площ, простираща се от вътрешната зона на височина от 10 Земята радиуси, съдържа протони и електрони с по-ниска енергия, която, както изглежда, предявен главно от слънчевия вятър. Колани са открити първия американски сателит "Explorer-1", която стартира на 31 януари, 1958 година. Колани са именувани за Джеймс Ван Алън - физика, който е ръководител на експеримента.

Тъй като магнитното поле на Земята се отклонява от оста на въртене на планетата, вътрешният пояс се понижава до повърхността, в южната част на Атлантическия океан, край бреговете на Бразилия.

Радиация колан е определена опасност за астронавтите, като елементарни частици с висока енергия могат да проникнат корпуса на космически кораб и се удари в тялото, което води до лъчева болест. Статус на радиационните пояси са постоянно учи, и край на площта на най-голяма концентрация на следи от междупланетен космически кораби в него елементарни частици.

Максимален интензитет на геомагнитното поле наблюдава при полюсите (0,008-0,009A / м), а минималната - на екватора (0,005A / m). С увеличаване на разстоянието от повърхностното напрежение на Земята бързо се понижава (пропорционално на куба на разстоянието). В същото време между геомагнитното поле и постоянно областта сила на междупланетното пространство от слънчевия вятър се образува нестабилен преход зона.

Магнитното поле е вектор, така че се характеризира не само с интензивността на интензитет, но положение в пространството. В външно магнитно поле, поле вектор е допирателна към магнитната линия на сила и във вертикална равнина, може да се разделят на хоризонталните и вертикалните компоненти. Линията на пресичане на вертикалната равнина на геоид повърхност се нарича магнитна меридиан, а ъгълът между тях с географската меридиан - ъгъла на магнитното отклонение. Ъгълът на огъване на вектора от хоризонталата се нарича ъгъл на магнитното наклон.

геомагнитното разпределение интензитет на полето, изобразена на картите. Линии за равни стойности на напрегнатостта на полето се наричат ​​isodynam равни ъгли на магнитната деклинация - isogons и равни ъгли на наклон на магнитните - isoclines. Близо географски земния екватор преминава isodynam минимум магнитен интензитет - динамичното екватора, в рамките на който вертикалната компонента на магнитното поле е нула.

Ris.1.45. ерата на картата isogon 1980

(Dots и люпене, маркирани аномалии на магнитното поле)

Isoclines варира от нула до 90 °. Те са склонни да бъдат проследени в географската ширина посока подобни паралели. Нулева изоклина нарича магнитна екватора и се влива в рамките на Африка и Азия около 10 ° C. w и в рамките на Южна Америка - около 15 ° С. w

Isogons (ris.1.45) варират от нула до 180 °. Те се събират в магнитните полюси на Земята. В форма те приличат на географските меридиани и нулева магнитна крива, наречена нулева магнитна меридиан. нула деклинация линия образува примка в Източен Сибир и Далечния Изток, където има и максимална сила на полето. Тези отклонения се наричат ​​магнитни аномалии.

На главния магнитното поле се наслагва като малък мащаб аномалии (например, Курск магнитна аномалия, открита през 1783 г.), както и мащабни (глобални) аномалии. Най-значимите глобални аномалии са разположени над територията на Сибир и над Южна Америка и Атлантическия океан. Световните аномалии голяма степен влияят на движението на заредени частици в радиационните пояси на до височини от няколко хиляди километра от повърхността на Земята, дребномащабни аномалии са почти невидими вече на височините от порядъка на стотици километри.

магнитното поле на Земята не е постоянна, тъй като в горните слоеве на атмосферата, преминаващ електрически токове, които създават допълнителен променлив компонент от областта. В допълнение към редовните магнитни вариации в магнитно поле, изложени на нарушения, причинени от срещащи се от време на време от слънчевите изригвания. Особено интензивни магнитни смущения, които се разпространяват по целия свят, се наричат ​​магнитни бури. Някои магнитни бури започват внезапно и почти целия свят, докато други се развиват постепенно. Често магнитни бури се появят 1-2 дни след слънчево изригване се дължи на преминаването на Земята през поток от частици, излъчвана от Слънцето Геомагнитна буря - значително намаляване на хоризонталната компонента на магнитното поле на Земята, обикновено трае няколко часа. Причината - да влезем в околоземното пространство са електрически заредени частици, обикновено, излъчвана от Слънцето по време на слънчевите изригвания. По време на такива бури наблюдава сияния, и е нарушение на радиото.

Има и променливостта на компонентите на магнитното поле на Земята. Като резултат от измерване на магнитната деклинация и магнитни наклон установено, че през последните 350 години, вариации на до 30 ° в деклинация и 10 ° наклон. Тези гладки вариации се наричат ​​геомагнитното поле светска вариация. Тяхното проучване в различни части на Земята позволи да се установи друга форма на изменение на геомагнитното поле - неговите аномалии постепенно се премества на запад приблизително посока изток-запад. Този имот се нарича геомагнитното запад дрейф. Скоростта на придвижване на около 0,18 ° годишно. В този курс, наблюдаваното разпределение на магнитното поле аномалии ще направи пълно завъртане около Земята за около 1800 години.

Вариации на магнитното поле в момента на Земята са били регистрирани в 1635 грама. Английски астрономия професор Г. Gellibrandtom. В 1701. астроном Е. Халей публикувана първата карта на геомагнитното поле. В средата на 18-ти век. Той установява връзка между полярни сияния и магнитни вариации. През 19-ти век. Гаус подобрени инструменти за измерване на магнитни вариации, и ги постави на магнитна обсерватория в Гьотинген, построена през 1833 година. от немагнитни материали. През 1834 г.. Гаус и Вебер взе участие в програмата за наблюдение, за магнитни явления, които едновременно извършват 50 обсерватории са били част от Magnetic съюз Гьотинген. Гаус обобщи магнитни данни и математически доказана хипотеза Хилберт, че източникът на основното магнитно поле е вътре в Земята.

The геомагнитното поле от Слънцето до Земята е винаги с предварително инсталирана. Районът, където геомагнитното поле, въпреки че е изопачил компресия, задържа повече или по-малко постоянен посока на силовите линии, наречена магнитосфера. Електропроводни линии на ниски и средни географски ширини, където те не отиват далеч от Земята, само няколко са компресирани във високите географски ширини, те се компресират доста значително, и линиите, идващи от района на полярните шапки, като цяло, "изпуснати" обратно от Sun (ris.1.46).

Ris.1.46. Магнитните полюси и магнитните силови линии

Един от най-загадъчните феномени в света - промяна в посоката на нейното магнитно поле, което се е случило стотици пъти през последните 160 милиона години .. В същото време северния полюс става юг и обратно. Последният път, когато такава промяна настъпила преди около 780 000 години и, според учените, може да се очаква най-новите промени в близко бъдеще.

Магнитните полюси се движат много бързо. През 1900 г.. Северна магнитен полюс се намира на координати 69 ° с.ш. и 97 ° W., през 1950 година. - 72 ° Н. и 96 ° W., в 1980g.- 75 ° с.ш. и 100 ° W The., а през 1985. - 77 ° с.ш. и 102 ° W. Южна магнитен полюс през 1985. Имах координатите 65.5 ° С. и 139,5 ° източна дължина. Права линия, начертана през магнитните полюси, не минава през центъра на масата на Земята. В началото на 1990 г., на геомагнитното екватора е наклонена към географския екватора до 12 °, а оста на дипол, отдалечени от центъра на масата на Земята в четиристотин и шейсет милиарда километра в посока на Тихия океан (18 ° с.ш. и 148 ° E.). За смяна на полярността на необходимата за стотици години магнитното поле. обратна полярност ще се отрази не само на животните и миграцията на птиците, но и излага на Земята изложени на космическа радиация.

Промяна на полюсите е опасно за живота на Земята. Магнитното поле навежда на потока от "слънчевия вятър", това означава, заредени частици, идващи от космоса. В резултат на това повечето от тях преминава около Земята в затворен път и не е вредно. Резки колебания в областта са довели до факта, че броят на високо енергийни частици, които проникват през атмосферата, ще увеличи десетократно. Според една хипотеза, тези събития са довели до изчезването на динозаврите.

Промяната на магнитните полюси на Земята може да се прогнозира, твърдят италианските геофизика. Всеки такъв случай, по тяхно мнение, определя следното. земното ядро ​​"помни" историята на магнитно превключване, и математическа формула като се взема предвид тази "памет" е добре позната.

Северна геомагнитното поле (ris.1.45) в момента е в канадска Арктика (остров елеф рингнес) и се е разнесъл на север по протежение на елиптична път със средна скорост от 40 метра на ден. Според наличните данни, в момента, в който е преминал, тъй като формирането на нашата планета, Северно геомагнитното поле е имал време да посетите много от повърхността на земята.