Компоненты геомагнитного поля Земли

В основе образования магнитного поля лежат внутренние и внешние причины. Постоянное магнитное поле образуется благодаря электрическим токам, возникающим во внешнем ядре планеты, переменное магнитное поле образуют солнечные корпускулярные потоки.

Магнитное поле Земли (геомагнитное поле) можно разделить на следующие три основные части.

1. Основное магнитное поле Земли, испытывающее медленные изменения во времени.

2. Мировые аномалии – отклонения от эквивалентного диполя до 20% напряженности отдельных областей с размерами до 10 000 км. Примеры аномалий: Бразильская, Канадская, Сибирская, Курская. Они обусловлены намагниченностью горных пород в верхнем слое Земли, слагающих земную кору и расположенных близко к поверхности. Одна из наиболее мощных – Курская магнитная аномалия.

3. Переменное магнитное поле Земли (так же называемое внешним) определяется источниками в виде токовых систем, находящимися за пределами земной поверхности и в ее атмосфере. Основными источниками таких полей и их изменений являются корпускулярные потоки намагниченной плазмы, приходящие от Солнца вместе с солнечным ветром, и формирующие структуру и форму земной магнитосферы.

Геомагнитные вариации.

Изменение магнитного поля Земли во времени под действием различных факторов называются геомагнитными вариациями. Разность между наблюдаемой величиной напряженности магнитного поля и средним ее значением за какой-либо длительный промежуток времени, например, месяц или год, называется геомагнитной вариацией.

Суточные вариации геомагнитного поля возникают регулярно в основном за счет токов в ионосфере Земли, вызванных изменениями освещенности земной ионосферы Солнцем в течение суток.

Нерегулярные вариации магнитного поля возникают вследствие воздействия потока солнечной плазмы (солнечного ветра) на магнитосферу Земли.

27-дневные вариации существуют как тенденция к повторению увеличения геомагнитной активности через каждые 27 дней, соответствующих периоду вращения Солнца относительно земного наблюдателя.

Сезонные вариации магнитной активности имеют два максимума, соответствующие периодам равноденствий, и два минимума, соответствующие периодам солнцестояний. В периоды равноденствий, плоскости земного и солнечного экваторов совпадают, Земля наиболее подвержена действию активных областей на Солнце.

11-летние вариации - обусловлены периодической солнечной активностью кратной 11 летним периодам. Наиболее известной мерой солнечной активности является число солнечных пятен.

Вековые вариации – медленные вариации элементов земного магнетизма связанные с источниками, лежащими внутри земного ядра. Амплитуда вековых вариаций достигает десятков нТл/год, изменения среднегодовых значений таких элементов, названы вековым ходом.

Квазипериодические вариации геомагнитного поля с периодами от долей секунд до нескольких минут называют геомагнитными пульсациями. Их принято подразделять на регулярные (устойчивые, непрерывные) (наблюдаются преимущественно в утренние и дневные часы), и нерегулярные (шумоподобные, импульсные) – (наблюдаются в вечерние и ночные часы). В период возмущений (магнитных бурь) наблюдается глобальное возбуждение микропульсаций, и тогда они могут регистрироваться десятки часов по всему земному шару.

Э лектромагнитные колебания на частотах 4-30 Гц существуют практически всегда. Предполагается, что они могут служить синхронизаторами некоторых биологических процессов, поскольку являются резонансными частотами для ряда из них. В природе за время эволюции произошла адаптация к подобным колебаниям и изоляция от них может иметь негативные последствия для организма.

Биологические эффекты ГМП подробно описаны в разделе, посвящённом метеотропным нарушениям (см. стр.9). С другой стороны, выявлено, что непериодические вариации геомагнитного поля участвуют в регуляции всех классов биологических ритмов человека.