Угол наклонения магнитного поля земли. Наклонение магнитное

Компас - это прибор, изобретение которого позволило человеку научиться находить месторасположение полюсов планеты, таким образом ориентируясь на местности. Синий конец его стрелки показывает, где расположен север, а красный фиксирует южное направление.

Однако при определении подобным методом сторон света в отдельных случаях можно ошибиться. Ведь географические север и юг планеты не совсем совпадают с магнитными, и именно местонахождение последних указывает стрелка компаса. Чтобы быть точными в этом вопросе, ученые ввели ряд понятий, к которым относятся в том числе магнитное склонение и магнитное наклонение. Они помогают обнаружить погрешность измерений, а также выяснить удаленность от полюсов. Кроме того, эти определяющие дают возможность фиксировать изменения самого поля, которые происходят со временем.

Что такое магнитное поле земли?

Нашу планету можно представить грандиозных размеров магнитом. Стрелка компаса тоже является чем-то таковым, только в миниатюрном варианте. Вот почему концы ее все время указывают на магнитные полюса Земли, принимая положение вдоль ее магнитных линий.

Но в чем источник и природа такого грандиозного явления в масштабах планеты? Интересоваться этим люди начали еще несколько столетий назад. Поначалу выдвигались версии, что причина магнетизма скрывается в земном ядре. Так думали до тех самых пор, пока не обнаружили яркие подтверждения влияния солнечной активности на это природное явление. И тогда ученые предположили, что источник земного магнетизма находится совсем не в ядре.

Одна из последних научных гипотез, пытающаяся раскрыть тайну, что такое магнитное поле Земли, вещает следующее. Вода из океанов, занимающих огромную территорию голубой планеты, в большом количестве испаряется под воздействием энергии Солнца и электризуется, получая положительный заряд. При этом сама земная поверхность заряжается отрицательно. Все это провоцирует движение потоков ионов. Отсюда и появляются самой планеты.

Географическая и магнитные оси

Что такое географическая ось Земли, понять совсем не сложно. Вокруг нее происходит вращение планетарного шара, где определенные точки остаются неподвижными. Для того чтобы уяснить, где находится ось, нужно соединить полюса воображаемой линией. Но подобные же точки есть и у Земли-магнита или, если выражаться по-научному - геомагнитной сферы. Если провести прямую, соединяющую северный магнитный полюс и южный, она-то и будет магнитной осью планеты.

Аналогичным образом у Земли-магнита существует экватор. Это окружность, располагающаяся в плоскости, которая перпендикулярна прямой, именуемой осью. Наподобие только что изложенному определяются магнитные меридианы. Это дуги, огибающие геомагнитную сферу вертикально.

Магнитное склонение

Понятно, что магнитные и географические меридианы, как и оси, не могут совпадать полностью, а лишь только приблизительно. Угол между ними в какой-то определенной точке земной поверхности принято именовать магнитным склонением. Следует заметить, что для каждой определенной местности этот показатель при выяснении окажется неодинаковым. А величина его помогает определять погрешность между истинным направлением и показаниями компаса.

Поскольку направление магнитных полюсов не совпадает с географическими, указанную ошибку, оказывается, необходимо учитывать при навигационных расчетах. Подобная разница может оказаться весьма важной для моряков, летчиков и военных. На многих географических картах для удобства величина магнитного склонения указывается заранее.

Интересно то, что с точки зрения физики полюса истинный и магнитный не только не совпадают, но и как бы переворачиваются с ног на голову, то есть южный соответствует магнитному северному, и наоборот.

Стрелка компаса призвана определять в любой точке Земли месторасположение магнитных полюсов. А что станется с показаниями этого прибора непосредственно на Северном и Южном полюсах? Если компас устроен классическим образом, то стрелка перестанет свободно двигаться на центральной игле по корпусу, а будет прижиматься к нему или, напротив, отклоняться. На северном географическом полюсе она опишет пируэт на 90° вниз, на южном же - взметнется вертикально вверх своим северным концом. Противоположный же кончик стрелки, то есть южный, поведет себя с точностью до наоборот.

Указанные метаморфозы происходят не резко в один момент при продвижении к полюсам. Следует заметить, что на определенный угол в вертикальном направлении стрелка компаса отклоняется почти постоянно под влиянием магнитного поля: в северном полушарии - вниз, а в южном, соответственно, вверх своим северным концом. Этот угол получил название магнитного наклонения.

Подобное явление известно было давно и открыто китайцами еще в XI столетии. Но в Европе его описали гораздо позднее, в XVI веке. И сделал это астроном и инженер из Германии Георг Хартман.

Способы измерения

То, что магнитное наклонение меняется определенным образом в зависимости от географического местонахождения и координат, его описывающих, было доказано еще Христофором Колумбом. При приближении к экватору угол уменьшается. Он становится равным нулю на самой экваториальной линии. Однако во времена этого великого путешественника еще не научились в точности определять значение данной величины. Первые приборы, названные инклинаторами и позволяющие установить угол наклонения магнитного поля Земли, были изобретены лишь спустя более полувека после смерти Колумба.

Первая такая конструкция была предложена англичанином Робертом Норманом в 1576 году. Но она оказалась не совсем точной в показаниях. Позднее изобрели более совершенные и чувствительные инклинаторы.

В каждой точке пространства геомагнитное поле характеризуется вектором напряженности Н , величина и направление которого зависят от координат точки на поверхности Земли. Напряженность геомагнитного поля убывает от магнитных полюсов к магнитному экватору от ~53 А×м-1 до ~28 А×м-1, среднее значение Н у поверхности составляет ~45А×м-1, а на границе магнитосферы ~10-3А м-1. Дипольный магнитный момент Земли образует с осью вращения Земли угол q =11,5 °. Величина геомагнитного поля Н слагается из постоянной и переменной составляющей. Постоянная составляющая обусловлена внутренним строением Земли и подвержена медленным изменениям, ее вклад в полное значение Н составляет 99 %. В различные геологические эпохи геомагнитное поле имело различную полярность, то есть с периодом до 10 миллионов лет происходила переполюсовка основного магнитного поля Земли. Палеомагнитные исследования показали, что последнее такое изменение имело место около 700 тысяч лет назад. Переменная составляющая геомагнитного поля (ее вклад в Н составляет 1%) обусловлена электрическими токами в магнитосфере, связанными с обтеканием и прорывом солнечного ветра, который обладает различной плотностью и скоростями заряженных частиц. Наблюдаются периодические солнечно-суточные и лунно-суточные магнитные вариации Н , а также сильные возмущения магнитосферы- магнитные бури,

сопровождающиеся полярными сияниями, ионосферными изменениями, появлением рентгеновского и низкочастотного излучений. Величина и направление вектора напряженности Н зависят от координат точки магнитосферы, в которой эта величина определяется. В любой точке вектор напряженности магнитного поля земли Н может быть разложен на составляющие (см. рис.2). Направление вектора напряженности Н совпадает с касательной к силовой линии

магнитного поля Земли и на магнитном экваторе горизонтально к поверхности, а на магнитном полюсе - вертикально.В точках, где горизонтальная компонента Н г исчезает, магнитная стрелка устанавливается вертикально. Эти точки называются полюсами магнитного наклонения (магнитными полюсами). В любых других точках магнитосферы вектор напряженности Н направлен под углом b к вертикали в данной точке Земли (см. рис.2). Угол b между направлением вектора Н в данной точке магнитосферы и горизонтальной плоскостью называется магнитным наклонением (рис.2). Вследствие несовпадения магнитных и геогра-

фических полюсов не совпадают и плоскости магнитных и географических меридианов.

Угол b между направлениями магнитного и географического ме-

ридианов в данной точке магнитосферы называется магнитным

склонением (рис.2). Для наблюдения временных ва направлениями магнитного и географического меридианов в данной точке магн. Для наблюдения временных ва направлениями магнитного и географического меридианов в данной точке магнитосферыназывается магнитным риаций значения склонения (и для проведения маркшейдерских и геофизических измерений) используется прибор деклинатор (declino(лат.) ,deklinativ (англ.) - отклонение).

Полный вектор напряженности Н геомагнитного поля в любой точке магнитосферы можно разложить на две составляющие: горизонтальную Нг и вертикальную Нв (см.рис.2). Детальное изучение магнитного поля Земли имеет важное научное и практическое значение сводится к систематическому определению изменений элементов магнитосферы (a, b, Нг) в различных географических пунктах. Элементы Земного магнетизма для Гринвича в 1955 г. Имели следующие значения:

a =80,44" З, b =660,33", Hг = 0,187, Нв = 0,434 .Ближайшая к г.Иркутску геофизическая станция, расположенная в с. Патроны, имеет географические коордиты:52,470С,104,030В, геомагнитные

координаты:41.6,0 174,750. Элементы Земного магнетизма по данным этой станции для Иркутска на 1980 г. имели значения a= - 2,360, Bг=19.65 10 –6 Тл, Bв=59.9 10 -6Тл.

На ряд последовательных эпох, обычно через каждые пять лет, распределение магнитного поля на поверхности Земли представляется магнитными картами трех или более магнитных элементов. На таких картах проводятся изолинии , вдоль которых данный элемент имеет постоянную величину. Линии равного склонения a называются изогонами , наклонения b - изоклинами , величины полного вектора напряженности Н - изодинамическими линиями

(изодинамами). На картах Н с изодинамами фокусы, где Н=0, и есть магнитные полюса (полюса наклонения). Эти полюса (как и географические полюсы) являются точками схождения изогон на картах равного склонения a .

(девиация), разница между направлением, указываемым магнитным компасом, и истинным направлением на север. Эта разница создается из-за того, что магнитный северный полюс не совпадает с истинным Северным полюсом. В результате, в различных областях Земли создается девиация разной величины. Кроме того, северный магнитный полюс с течением времени медленно перемещается, а потому девиация бывает различной от года к году.

Смотреть значение Магнитное Наклонение в других словарях

Повелительное Наклонение — императив
Словарь синонимов

Наклонение — наклонения, ср. 1. действие по глаг. наклонить-наклонять и наклониться-наклоняться. 2. Форма глагола, выражающая, каким представлено действие - реальным, желаемым, требуемым........
Толковый словарь Ушакова

Наклонение — -я; ср.
1. к Наклони́ть - наклоня́ть и Наклони́ться - наклоня́ться.
2. Лингв. Категория глагола, выражающая отношение к действительности. Изъявительное н. Повелительное........
Толковый словарь Кузнецова

Вращающееся Магнитное Поле — магнитное поле, вектор магнитной индукциикоторого вращается в пространстве с постоянной частотой. Получаютсложением 2 и более переменных магнитных полей, сдвинутых........

Критическое Магнитное Поле — значение напряженности магнитного поля, придостижении которого магнитное поле проникает в сверхпроводник и вызываетего переход в несверхпроводящее (нормальное) состояние........
Большой энциклопедический словарь

Магнитное Наклонение — см. Наклонение магнитное.
Большой энциклопедический словарь

Магнитное Насыщение — достижение максимально возможного для данноговещества значения намагниченности М?. В ферромагнетиках магнитноенасыщение считается достигнутым, если магнитный момент........
Большой энциклопедический словарь

Магнитное Обогащение — (магнитная сепарация) - метод разделения минераловмежду собой или от пустой породы на основе различия в их магнитныхсвойствах. Применяется главным образом при обогащении........
Большой энциклопедический словарь

Магнитное Охлаждение — (адиабатическое размагничивание) - понижениетемпературы парамагнетиков, находящихся в сильном магнитном поле, прибыстром выключении поля (см. Магнетокалорический........
Большой энциклопедический словарь

Магнитное Поле — одна из форм электромагнитного поля. создается движущимися электрическими зарядами и спиновыми магнитнымимоментами атомных носителей магнетизма (электронов, протонов........
Большой энциклопедический словарь

Магнитное Поле Земли — до расстояний? 3R= (R= - радиус Земли) соответствуетприблизительно полю однородно намагниченного шара с напряженностью поля?55 -7 А/м (0,70 Э) у полюсов магнитных Земли и 33,4........
Большой энциклопедический словарь

Магнитное Последействие — то же, что магнитная вязкость.
Большой энциклопедический словарь

Магнитное Сопротивление — характеристики магнитной цепи, отношениемагнитодвижущей силы в цепи к созданному в ней магнитному потоку.
Большой энциклопедический словарь

Магнитное Старение — изменение магнитных свойств (намагниченности и др.)ферро- или ферримагнетиков со временем. Происходит под влиянием внешнихвоздействий (магнитных полей, колебаний температуры,........
Большой энциклопедический словарь

Наклонение — в музыке - качество лада, определяющееся тем, какая терцияобразуется между I и III ступенями - большая (мажорное наклонение) илималая (минорное наклонение). См. Мажор и Минор.
Большой энциклопедический словарь

Наклонение Магнитное — угол между вектором напряженности геомагнитногополя и горизонтальной плоскостью в рассматриваемой точке земнойповерхности.
Большой энциклопедический словарь

Рейнольдса Число Магнитное — критерий в магнитной гидродинамике,определяющий характер течений проводящих жидкостей (жидких металлов,электролитов) и газов (плазмы) в магнитное поле. Магнитное числоРейнольдса........
Большой энциклопедический словарь

Склонение Магнитное — угол между географическим и магнитным меридианами вданной точке земной поверхности. считаетсяположительным, если северный конец магнитной стрелки отклонен к востоку........
Большой энциклопедический словарь

Наклонение магнитное, угол I между вектором напряжённости геомагнитного поля Т и горизонтальной плоскостью в рассматриваемой точке земной поверхности (см. Земной магнетизм ).н. м. отсчитывается от горизонтальной плоскости вверх или вниз; Н. м. положительно, когда вектор Т направлен вниз от горизонтальной плоскости, что имеет место в Северном полушарии, и отрицательно, когда Т направлен вверх - в Южном полушарии. Н. м. изменяется на земной поверхности от 0° до ± 90°. Кривые, соединяющие точки земной поверхности содинаковыми значениями Н. м., называются изоклинами . Изоклина I = 0 называется магнитным экватором; точка, где I = 90°, - северным магнитным полюсом Земли; точка, где I = - 90°, - южным магнитным полюсом (см. Полюсы магнитные Земли ). Н. м. измеряют инклинаторами .