Магнитосфера

Магнитное поле - сложная структура. Магнитное поле земли нельзя рассматривать без влияния солнечной плазмы. Под действием газодинамического воздействия в сторону земли устремляется огромный поток заряженных частиц - солнечный ветер. Поток частиц идет из солнечных пятен, из которых выбрасывается в виде жгутиков поток плазмы со скоростью 400 км/сек. При приближении к земле солнечный поток встречает ударную волну, где заряженные частицы отталкиваются, рассеиваются и поворачивают свое направление. Область ударной волны занимает 200 тыс. км., где заряженные частицы отталкиваются, отражаются и уходят за пределы распространения магнитосферы земли. После магнитосферы наблюдается граница распространения магнитного поля земли - магнитопауза.

Магнитное поле в окрестностях земли - магнитосфера. Магнитосфера представляет собой совокупность изолиний с солнечной стороны и со стороны хвоста. Пространство, занимаемое магнитосферой со стороны солнца - лобовое пространство. Лобовое пространство занимает 10 радиусов земли, в нем силовые линии сплющены, прижаты к поверхности земли, а с теневой стороны вытягиваются в виде хвоста на 5 млн. км.

С ночной стороны замкнутые силовые линии наблюдаются на трех радиусах земли, а далее разъединяются. Между силовыми линиями хвоста есть нейтральная зона.

Каспа - место, куда входят силовые линии напряженности магнитного поля. В районах каспах силовые линии вертикально входят вниз.

Геомагнитные вариации

Вариации - изменение магнитного поля во времени, магнитные вариации делятся на возмущенные и невозмущенные.

Возмущенные - изменения магнитного поля внезапные, которые нельзя описать математическим законом, не имеют строгой амплитуды и периода. Невозмущенные - закономерные изменения магнитного поля, имеют строгую амплитуду и строгий период. Все вариации накладываются друг на друга. Период изменения век, год, 27 суток, солнечно суточные, лунно-суточные.

Мейромагнитные возмущенности.

Магнитное поле считается невозмущенным, если за 3 часа не происходит изменения поля в амплитуде и периоде. Если магнитное поле возмущенное, то за 3 часа изменения оцениваются по частоте изменения амплитуды и периоду. Чем больше изменений амплитуды, тем интенсивнее возмущения. Чем чаще изменения, тем больше степень возмущения.

В 1939 году по изменению амплитуды, частоты, периода составили таблицу по оценке мейровозмущения, где мерой возмущения является бал.

Балл	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Амплитуда	0-4	5-10	11-19	20-39	40-69	70-119	120-199	200-324	330-499	>500

Солнечная и магнитная активность.

Магнитная активность магнитосферы находится в прямой зависимости от активности солнца. Активность солнца оценивается наличием пятен и их группировок. Оценка солнечной активности ведется по формуле Вольфа:

- активность

- количество групп пятен на солнце

- количество пятен на солнце

Солнечная активность подчиняется 11 летнему периоду изменений. Магнитная активность подчиняется солнечной активности с 11 летним периодом. Считают, что магнитная активность земли на 1-2 года отстает от солнечной.

Спокойны (невозмущенные) вариации.

Имеют определенный период, определенную амплитуду.

1. Солнечно суточные вариации Z, H, D

Это изменение магнитного поля с периодом равным солнечным суткам (23 часа 56 минут) и имеют амплитуду в несколько десятков нанотесл.

Причины суточных вариаций:

Солнечно суточные вариации характеризуются однотипностью протекания на долготах, на каждой долготе одни и те же изменения. По широте идет активизация к северу. Наибольшая активность солнечно суточных вариаций на широтах от 69⁰ до 90⁰. Причины суточных вариаций связаны с ионизацией атмосферного воздуха до высоты 100 км от поверхности земли. Под влиянием светового потока воздух ионизируется на элементарные частицы, которые группируются между собой и создают на высоте 100 км кольцевые электрические токи.

Центр кольцевого тока - это пересечение полуденного меридиана и широты 30⁰. Кольцевой ток представляет круг на высоте 100 км, внутри которого вращается земля. При прохождение через центр на земной поверхности индуцируется дополнительное магнитное поле.

2. Ленно суточные вариации - это периодические вариации, которые имеют амплитуды изменения поля , Т=лунным суткам=24 часа 50 минут 28 секунд. Период равен времени между двумя положительными прохождениями земли при вращении мимо луны, следовательно, истинный период равен половине лунных суток. Учет этих вариаций необходим для широт 70⁰-90⁰.