¿Qué es el campo geomagnético?
Campo geomagnético
campo geomagnético
El campo magnético en el rango espacial desde el centro de la Tierra hasta la magnetopausa. El principal objeto de investigación del geomagnetismo. La comprensión temprana de la humanidad sobre la existencia del campo geomagnético provino de la polaridad de los imanes naturales y las agujas magnéticas. La polaridad de la aguja magnética se debe a que el polo magnético norte de la Tierra (polo S magnético) atrae el polo N de la aguja magnética, y el polo magnético sur de la Tierra (polo N magnético) atrae el polo S de la aguja magnética. Esta explicación fue propuesta por primera vez por el británico W. Gibbert en 1600. La suposición de Gibbert de que el campo geomagnético proviene del cuerpo terrestre es correcta. Esto ha sido confirmado por el matemático alemán C.F. Gauss, quien utilizó por primera vez el método de análisis de armónicos esféricos en 1839.
El campo geomagnético es un campo vectorial. Para describir la fuerza y dirección del campo geomagnético en un determinado punto del espacio, se necesitan tres elementos geomagnéticos independientes. Hay 7 elementos geomagnéticos de uso común, a saber, la intensidad total del campo geomagnético F, la intensidad horizontal H y la intensidad vertical Z. X e Y son los componentes norte y este de H respectivamente, y D e I son la declinación magnética. e inclinación magnética respectivamente. Entre ellos, la historia de observación de la declinación magnética es la más antigua. En las observaciones modernas del campo geomagnético, las estaciones geomagnéticas generalmente solo registran H, D, Z o X, Y, Z.
El campo geomagnético en el espacio cercano a la Tierra es como el campo magnético de una esfera uniformemente magnetizada. Su intensidad es inferior a 1 Gauss cerca de los dos polos de la Tierra, por lo que el campo geomagnético es un campo magnético muy débil. campo. La unidad de intensidad del campo geomagnético solía ser gamma (γ), que equivale a 10 Gauss. En 1960, se decidió adoptar Tesla como unidad internacional de medida magnética 1 Gauss = 10 Tesla (T), 1 gamma = 10 Tesla = 1 nanotesla (nT), denominada Nat. Aunque el campo geomagnético es muy débil, se extiende a grandes distancias y protege a los organismos y a los seres humanos de la Tierra de la radiación cósmica.
El campo geomagnético consta de dos partes: el campo magnético básico y el campo magnético cambiante, que tienen un origen completamente diferente. El campo magnético básico es la parte principal del campo geomagnético. Se origina en el interior de la Tierra. Es relativamente estable y cambia muy lentamente. El campo magnético cambiante incluye diversos cambios de corta duración en el campo geomagnético, que provienen principalmente del exterior de la Tierra y son muy débiles.
El campo magnético básico de la Tierra se puede dividir en varios componentes: campo magnético dipolo, campo magnético no dipolo y anomalía geomagnética. El campo magnético dipolo es el componente básico del campo geomagnético. Su intensidad representa aproximadamente el 90% de la intensidad total del campo magnético. Es generado por el proceso hidrodinámico electromagnético en el núcleo externo líquido de la Tierra, es decir, el motor autoexcitado. efecto. El campo magnético no dipolar se distribuye principalmente en varias regiones, como Asia oriental, África occidental, el Océano Atlántico Sur y el Océano Índico sur. La intensidad promedio representa aproximadamente el 10% del campo magnético. Las anomalías geomagnéticas se dividen en anomalías regionales y anomalías locales, que están relacionadas con la distribución de rocas y yacimientos.
El cambiante campo magnético de la Tierra se puede dividir en dos tipos: cambios tranquilos y cambios perturbadores. Los cambios silenciosos son principalmente cambios de días solares tranquilos con un día solar como período y sus fuentes de campo están distribuidas en la ionosfera. Los cambios de interferencia incluyen tormentas magnéticas, subtormentas geomagnéticas, cambios de perturbaciones solares y pulsaciones geomagnéticas. Las fuentes de campo son varios sistemas de corrientes de corta duración generados en la magnetosfera y la ionosfera por la interacción entre la radiación de las partículas solares y el campo magnético de la Tierra. Las tormentas magnéticas son fuertes perturbaciones magnéticas que ocurren globalmente al mismo tiempo, duran entre 1 y 3 días y tienen una amplitud de hasta 10 nanómetros. Varios otros cambios de interferencia se distribuyen principalmente en la zona auroral de la Tierra
La polaridad de la aguja magnética se debe a que el polo magnético norte de la Tierra (polo S magnético) atrae el polo N de la aguja magnética, y el polo magnético sur de la Tierra El polo (polo S magnético es el polo N) que atrae el polo S de la aguja magnética.