ЗЕМНОЙ МАГНЕТИЗМ.
В магнитном отношении Земля представляет собой огромный по величине магнит, магнитное поле которого окружает земной шар. Магнитные полюсы Земли располагаются сравнительно недалеко от географических, но с ними не совпадают. Кроме того, они постепенно изменяют свое положение. Силовые линии магнитного полюса Земли выходят из южного магнитного полюса Ps и замыкаются в северном Pn.
Действие магнитного компаса основано на свойстве его чувствительного элемента указывать направление магнитного меридиана. Первые магнитные компасы (конец XII в.) представляли собой намагниченную железную пластинку, которая укреплялась на поправке, помещенном в сосуд с водой. В начале XIV в. конструкция компаса была существенно изменена. На стрелке стали укреплять бумажный диск с нанесенными на нем делениями (румбами), а саму стрелку насаживать на вертикальную иглу. Такой компас являлся прототипом современного магнитного компаса.
В конце XV в. мореплаватели обнаружили, что стрелка магнитного компаса указывает не
точное направление север-юг, а составляет с этим направлением некоторый угол, который
получил название магнитного склонения. В конце XVIII в. с развитием «железного»
судостроения было замечено, что под влиянием магнетизма судового железа стрелка компаса отклоняется от магнитного меридиана на угол, величина которого изменяется при перемене судном курса. Это явление было названо девиацией магнитного компаса. Для уничтожения девиации в конструкцию магнитного компаса был введен девиационный прибор.
Вертикальная плоскость, проходящая через ось свободно подвешенной магнитной стрелки,
называется плоскостью магнитного меридиана, а след от пересечения этой плоскости с
плоскостью истинного горизонта - магнитным меридианом Nm-Sm.
Горизонтальный угол, на который в данной точке Земли плоскость магнитного меридиана отклоняется от плоскости истинного меридиана, называется магнитным склонением d. Оно
|
как по значению, так и по наименованию. В большей части судоходных районов склонение не превышает 25°Е или W. Исключением являются высокие широты, где склонение может
достигнуть десятков градусов, а между одноименными магнитными и географическими
полюсами даже 180°.
Горизонтальный угол, на который в данной точке Земли плоскость магнитного меридиана
отклоняется от плоскости истинного меридиана, называется магнитным склонением d. Оно
отсчитывается от северной части истинного меридиана Nм к Е или к W от 0 до 180°. Если
северная часть магнитного меридиана Nм отклонена от Nи к востоку, то склонение имеет
наименование Е (восточное) и ему приписывается знак плюс (+), если к западу, то W
(западное) со знаком "минус" (-). В отдельных точках Земли магнитное склонение отличается как по значению, так и по наименованию. В большей части судоходных районов склонение не превышает 25°Е или W. Исключением являются высокие широты, где склонение может достигнуть десятков градусов, а между одноименными магнитными и географическими полюсами даже 180°.
Магнитное склонение. Вариации и виды.
Магнитное поле Земли состоит из главного магнитного поля и поля магнитных вариаций.
Главное магнитное поле не является постоянным. Наблюдения в обсерваториях показывают, что оно из года в год медленно изменяется. Изменения среднегодовых значений элементов земного магнетизма называются вековыми вариациями.
В Лондоне, например, с 1580 г. склонение, достигнув максимума 11.Е, стало уменьшаться и, перейдя через нуль, вновь стало увеличиваться вплоть до 1820 г. когда наступил максимум 24.W. После этого вновь началось изменение склонения, которое продолжается до настоящего времени. Изменение среднегодовых значений элементов земного магнетизма за промежуток в один год называется вековым ходом. Вековой ход склонения указывается на навигационных картах.
Вследствие изменения главного магнитного поля координаты магнитных полюсов Земли также изменяются. Так, в 1600 г. северный магнитный полюс Земли находился на расстоянии около 1300 км от северного географического полюса, а теперь его удалённость от географического полюса возросла приблизительно до 2000 км. В настоящее время координаты магнитных полюсов примерно следующие северный магнитный полюс - 72.N; 96.W, южный магнитный полюс - 70.S; 150.E.
Магнитные вариации Земли.
Природа главного магнитного поля Земли, так же как и причины вековых вариаций, полностью не выяснена, однако многочисленные гипотезы предполагают, что они связаны с процессами происходящими внутри Земли. Поле магнитных вариаций также является переменным полем.
Наблюдения магнитных вариаций показывают, что они имеют плавный характер, но бывают дни, когда периоды и амплитуды этих вариаций непрерывно изменяются, не подчиняясь никакой закономерности. В соответствии с этим магнитные вариации подразделяются на спокойные и возбуждённые.
К числу спокойных вариаций относятся солнечно суточные и лунно-суточные.
• солнечно суточными вариациями - называется изменение элементов земного магнетизма в
течение солнечных суток (в Ленинграде за сутки склонение изменяется в пределах 16,
максимум в 8 ч. местного времени и минимум 14 ч.).
• лунно-суточные вариации протекают с периодом равным половине лунных суток, и имеют очень малую интенсивность.
Возбуждённые вариации имеют гораздо большую интенсивность, чем спокойные. Магнитные возмущения могут наблюдаться одновременно на всём земном шаре, но могут иметь и локальный характер.