2.5. Структура магнитного поля Земли

Измеренное магнитное поле на поверхности Земли Т является суммой нескольких полей, имеющих различное происхождение. Связь между ними можно представить формулой

Т = Т_о + Т_м + Т_а + Т_в + Т, (2.2)

где Т_о - поле, создаваемое однородной намагниченностью земного шара, оно называется дипольным; Т_м - поле, существование которого вызывается внутренними причинами, связанными с магнитной неоднородностью глубоких слоев земного шара, оно получило название недипольного или материкового, Т_а - поле, формирующееся в условиях обусловленное намагниченности верхних частей земной коры, Т_в - поле, возникающее под влиянием внешних воздействий, и дТ - поле вариаций, связанное с источниками, расположенными вне земного шара.

Сумма дипольного и недипольного полей образует главное магнитное поле Земли, часто его называют нормальным магнитным полем, или государственным нормальным магнитным полем. Поле, обусловленное намагниченностью верхних частей земной коры (Т_а), представляет собой аномальное поле, которое подразделяется на поле регионального характера и поле местного характера, ограниченное по простиранию, т.е. занимает небольшую площадь.

Карты нормального магнитного поля территории России составляются Институтом земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН (ИЗМИРАН). При построении карт нормального поля применяют метод последовательного сглаживания с осреднением элементов земного магнетизма на определенных площадях. В 1979 г. по данным спутника MAGSAT впервые была построена удачная модель мирового нормального поля. По ее данным уточнены закономерности распространения элементов земного магнетизма на континентальной территории России.

Градиентом нормального поля, или нормальным градиентом, называется изменение нормального поля в заданном направлении. Нормальный градиент элементов Z_а и Н_а в меридиональном направлении составляет 5 нТл на 1 км. Нормальный вертикальный градиент составляет 20-30 нТл/км.

Карты нормального поля используются в магниторазведке в основном для введения поправок в результаты относительных магнитных съемок на больших площадях с целью выявления аномальных значений поля на фоне нормального поля. Для определения значения необходимого элемента нормального геомагнитного поля необходимо снять его значение с изолинии нормального поля, проходящей через данную точку, и ввести поправку за вековой ход. Поправку за вековой ход в данной точке определяют по соответствующей изолинии на карте изопор данного элемента и умножают на разность лет, вычисленную между годом, для которого измерено значение элемента, и эпохой карты нормального поля. Заметим, что вековой ход – это изменение среднегодовых значений какого-либо элемента в течение нескольких лет, отнесенное к единице времени. За единицу времени выбран год.