Читать онлайн «Земной магнетизм»

~~а Издательский Дом ЕЛЛСГЛ I Л. В. ТАРАСОВ ЗЕМНОЙ МАГНЕТИЗМ Издггмьский Дцн ИНТЕЛЛЕКТ ДОЛГОПРУДНЫЙ 2012 Л. В. Тарасов Земной магнетизм: Учебное пособие / Л. В. Тарасов — Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2012. — 184 с: цв. вкл. ISBN 978-5-91559-118-8 В учебно-популярной форме рассказывается о земном магнетизме. Рассматриваются как геомагнитное поле на земной поверхности (элементы земного магнетизма, магнитные карты, дрейф и инверсия магнитных полюсов), так и магнитосфера Земли (радиационные пояса, полярные сияния, магнитные бури). Обсуждается современная гипотеза происхождения магнитного поля Земли (гипотеза гидромагнитного динамо). Дополнительно читатель знакомится с палеомагнетизмом и современными представлениями о строении земного шара. Для школьников, преподавателей, студентов. ISBN 978-5-91559-118-8 © 2012, Л. В. Тарасов © 2012, ООО Издательский Дом «Интеллект», оригинал-макет, оформление ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 5 Глава 1 ГЕОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМНОГО ШАРА И ВБЛИЗИ НЕЕ 8 1. 1. Характеристики геомагнитного поля 8 1. 2. Магнитные карты, магнитные аномалии, геомагнитные вариации 16 1. 3. Как измеряют элементы земного магнетизма? 24 1. 4. Становление и развитие магнитных съемок 32 1. 5. Дрейф магнитных полюсов Земли 42 1. 6. Палеомагнетизм и инверсия магнитных полюсов Земли 56 1. 7. Движение литосферных плит и полосовые магнитные аномалии 61 1. 8. Моделирование главного магнитного поля Земли 74 Глава 2 МАГНИТОСФЕРА ЗЕМЛИ 81 2. 1. Ионосфера Земли 81 2. 2. Солнечный ветер и образование земной магнитосферы 94 2. 3. Заряженная частица в магнитном поле 105 2. 4. Радиационный пояс 116 2. 5. Наблюдения небесных пазорей и сполохов (полярных сияний) 124 2. 6. Магнитные бури 128 2. 7. Природа полярных сияний 133 2. 8. Магнитосфера Юпитера 144 4 —' \/■ Оглавление Глава 3 ПРОБЛЕМА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ 151 3. 1. Современные представления о строении земного шара 151 3. 2. Примеры несостоятельных гипотез 166 3. 3. Гипотеза гидромагнитного динамо 169 3. 4. Грядущая переполюсовка геомагнитного поля 173 ПРЕДИСЛОВИЕ Земной магнетизм, или, иными словами, геомагнетизм — это раздел геофизики, изучающий распределение в пространстве и изменения во времени магнитного поля Земли (геомагнитного поля), а также связанные с ним геофизические процессы в Земле и верхней атмосфере. В изучении геомагнитного поля вполне четко просматриваются три этапа. Первый, наиболее ранний этап связан с изучением геомагнитного поля на поверхности земного шара и в непосредственной близости от нее. На этом этапе решались три задачи. Первая задача — экспериментальное определение положения в разных точках земной поверхности так называемых элементов земного магнетизма (магнитного склонения, магнитного наклонения, модуля вектора магнитной индукции) и составление мировых магнитных карт. Идея и первый опыт в составлении магнитных карт принадлежат английскому астроному Эдмунду Галлею (1700). Вторая задача — моделирование главного магнитного поля Земли и вычисление элементов земного магнетизма по известным географическим координатам точек наблюдения.