Магнитное поле Земли.

Основная часть магнитного поля Земли, по современным воззрениям, имеет внутриземное происхождение. Магнитное поле Земли создаётся её ядром. Внешнее ядро Земли жидкое и металлическое. Металл – проводящее ток вещество, и если бы существовали в жидком ядре постоянные течения, то соответствующий электрический ток создавал бы магнитное поле. Благодаря вращению Земли, такие течения в ядре существуют, так как Земля в некотором приближении является магнитным диполем, то есть своеобразным магнитом с двумя полюсами: южным и северным.

Незначительная часть магнитного поля (около 1%) имеет внеземное проис­хождение. Возникновение этой части приписывают электрическим токам, те­кущим в проводящих слоях ионосферы и поверхности Земли. Эта часть магнитного поля Земли подвержена слабому изменению со време­нем, которое называется вековой вариацией. Причины существования электрических токов в вековой вариации неизвестны.

Магнитные и географические полюса Земли не совпадают друг с другом (рис.2). Северный маг­нитный полюс N лежит в южном полушарии, вблизи берегов Ан­тарктиды, а южный магнитный полюс S находится в Северном полушарии, вблизи северного берега острова Виктория (Канада). Оба полюса непрерывно перемещаются (дрейфуют) на земной поверхности из-за переменности порождающих магнитное поле процессов. Кроме того, ось магнитного поля не проходит через центр Земли, а отстаёт от него на 430 км. Магнитное поле Земли не симметрично. Благодаря тому, что ось магнитного поля проходит всего под углом в 11,5 градусов к оси вращения планеты, можно пользоваться компасом.

В северном полушарии – южный конец будет наклонён к Земле и стрелка со­ставит с го­ризонтом угол наклонения φ (на магнитном экваторе наклонение φ равно нулю). Вертикальная плоскость, в которой расположится стрелка, назы­вается плоскостью магнитного меридиана. Так как магнитные полюса не совпадают с географическими полюсами, то стрелка будет отклонена от гео­графического меридиана. Угол, который образует вертикальная плоскость, проходящая через стрелку (то есть магнитный меридиан), с географическим мери­дианом, называется магнитным склонением. Вектор на­пряжённости
магнитного поля Земли можно разложить на две составляющие: горизонтальную и вертикальную (рис.3).

Горизонтальная составляющая Н_ЗГ наибольшее значение имеет у экватора и равна нулю у полюсов: Н_ЗГ=(31,8÷0,0) А/м.

Вертикальная составляющая Н_Зв. всего более у полюсов и равна нулю у экватора: Н_ЗВ=(0,0÷55,7) А/м.

Значение углов наклоне­ния и склонения, а также горизонтальной составляющей дают возмож­ность определить величину и направление полной напряжённости магнитного поля Земли в данной точке. Если магнитная стрелка может свободно вращаться лишь вокруг вертикальной оси, то она будет устанавливаться под действием горизонтальной составляющей магнитного поля Земли в плоскости магнитного меридиана. Горизонтальная составляющая, магнитное склонение и на­клонение φ называются элементами земного магнетизма. Все элементы зем­ного магнетизма изменяются с течением времени.

Наклонение измеряется особым прибором инклинатором.

Горизонтальную составляющую напряженности, возможно, определить различными способами: в частности, ее можно определить при помощи тангенс-буссоли.