Содержание
Магнитное поле Земли онлайн – Наука – Коммерсантъ
5K
6 мин.
…
Развитие наземных и космических систем глобального мониторинга, а также внедрение современной аппаратуры, обеспечивающей высокочастотную регистрацию геофизических параметров, привели к беспрецедентному росту объемов регистрируемых данных в науках о Земле. Эффективная передача, хранение и обработка геофизической информации требуют адекватных методов и алгоритмов.
В Геофизическом центре РАН разработан аппаратно-программный комплекс, автоматизирующий сбор и обработку магнитограмм от российских обсерваторий.
Результаты оперативного анализа геомагнитной активности на примере данных обсерватории «Магадан» во время магнитной бури 20 декабря 2015 года. Момент внезапного начала магнитной бури отмечен черной стрелкой (предоставлено ГЦ РАН). График — исходная магнитограмма горизонтальной составляющей магнитного поля. На втором графике (ниже) показана оценка часовых амплитуд геомагнитных возмущений. Третий график характеризует меру аномальности поля, построенную на принципах нечеткой математики. На четвертом графике представлена почасовая оценка скорости изменения магнитного поля. На нижнем графике показаны результаты оперативного расчета K-индекса геомагнитной активности. На графиках перечисленных индикаторов геомагнитной активности красным цветом отмечены сильно аномальные значения, фиолетовым — аномальные значения, зеленым — слабо аномальные значения и синим — фоновые значения
Результаты оперативного анализа геомагнитной активности на примере данных обсерватории «Магадан» во время магнитной бури 20 декабря 2015 года.
Момент внезапного начала магнитной бури отмечен черной стрелкой (предоставлено ГЦ РАН). График — исходная магнитограмма горизонтальной составляющей магнитного поля. На втором графике (ниже) показана оценка часовых амплитуд геомагнитных возмущений. Третий график характеризует меру аномальности поля, построенную на принципах нечеткой математики. На четвертом графике представлена почасовая оценка скорости изменения магнитного поля. На нижнем графике показаны результаты оперативного расчета K-индекса геомагнитной активности. На графиках перечисленных индикаторов геомагнитной активности красным цветом отмечены сильно аномальные значения, фиолетовым — аномальные значения, зеленым — слабо аномальные значения и синим — фоновые значения
Последние достижения в области и работы с «большими данными» позволяют решить проблему эффективной обработки значительных массивов геофизических измерений. Современные методы системного анализа и искусственного интеллекта позволяют реализовать автоматизированное многокритериальное распознавание экстремальных явлений различной природы.
Комплексный анализ наземных и спутниковых данных позволяет оперативно и с высокой точностью моделировать элементы магнитного поля Земли, что крайне важно для решения многих фундаментальных и практических задач.
Геомагнитное поле, регистрируемое на поверхности Земли и в околоземном пространстве, можно разделить на внутреннее и внешнее. Источником внутреннего магнитного поля Земли являются процессы, протекающие в ее недрах (рис. 1а). Внутреннее поле меняется медленно — в течение десятков и сотен лет (вековые вариации). Внешнее же поле формируется сложной и крайне изменчивой пространственной структурой электрических токов в магнитосфере и ионосфере Земли, образующихся под воздействием Солнца (рис. 1б).
Геомагнитную активность формируют относительно короткопериодные вариации внешнего магнитного поля, обусловленные солнечной активностью. Эффект от магнитосферных и ионосферных токов наблюдается на
Источник магнитного поля Земли в жидком ядре (ось вращения вертикальна и центрирована) (предоставлено Scientific American)
Источник магнитного поля Земли в жидком ядре (ось вращения вертикальна и центрирована) (предоставлено Scientific American)
Земле в виде отклонений параметров магнитного поля — на временных масштабах от секунд до десятков часов.
Повышенный уровень геомагнитной активности и геомагнитные вариации экстремальной амплитуды могут представлять опасность для технологических систем (ЛЭП, трубопроводов, спутников и т. п.). Поэтому геомагнитный мониторинг в режиме реального времени весьма важен для обеспечения технологической безопасности. Продолжительные наблюдения за изменением внутреннего поля также важны для понимания причин его эволюции.
INTERMAGNET
Непрерывные измерения параметров геомагнитного поля выполняются на обсерваториях по всему миру. Современные магнитные обсерватории — это высокотехнологичные объекты, функционирующие продолжительное время и обеспечивающие высокоточную оперативную регистрацию магнитного поля, что позволяет определять как вековые, так и короткопериодические вариации. Наиболее развитой сетью магнитных наблюдений, предоставляющей данные высшего стандарта качества, является международная сеть ИНТЕРМАГНЕТ (INTERMAGNET — International Real-Time Magnetic Observatory Network). Она включает около 140 обсерваторий.
Визуализация результатов модельных расчетов магнитного поля Земли на сферическом экране
Фото: Геофизический центр (ГЦ) РАН
За последние годы значительные успехи были достигнуты в развитии наземных магнитных наблюдений в России. При поддержке ФГБУН «Геофизический центр РАН» (ГЦ РАН) — одной из ведущих научных организаций, выполняющих исследования в данной области, были проведены работы по модернизации обсерваторий для соответствия международным стандартам. Результатом явилось, в частности, официальное включение обсерватории «Санкт-Петербург» в сеть ИНТЕРМАГНЕТ в июне 2016 года. Также при участии ГЦ РАН в Архангельской области развернута новая обсерватория «Климовская». На рис. 2 представлена карта российской сети магнитных наблюдений. Данные от 13 обсерваторий, 9 из которых включены в ИНТЕРМАГНЕТ, передаются в аналитический Центр геомагнитных данных в ГЦ РАН.
Данные предварительные, окончательные и квазиокончательные
Оперативные магнитограммы, передаваемые обсерваториями сети ИНТЕРМАГНЕТ, имеют статус предварительных данных.
Они могут содержать техногенные помехи и пропуски, однако доступны пользователям с минимальной задержкой. Магнитограммам, которые прошли сложную и трудоемкую процедуру коррекции и очистки от помех, присваивается статус окончательных данных. Подготовка окончательных данных для конкретной обсерватории за один год выполняется в основном вручную и может занимать до двух лет. Для ускорения подготовки очищенных данных несколько лет назад был представлен новый тип магнитограмм — квазиокончательные данные. По характеристикам они близки к окончательным, но на их подготовку требуется значительно меньше времени. Квазиокончательные данные формируются непосредственно на магнитных обсерваториях. Их подготовка выполняется специалистами также преимущественно вручную.
Российский АПК объединяет и автоматизирует
Разработанный в ГЦ РАН аппаратно-программный комплекс (АПК) автоматизирует и ускоряет процедуру оперативного сбора магнитограмм от российских обсерваторий и подготовки квазиокончательных и окончательных данных.
Это становится возможным благодаря использованию современных алгоритмов, включающих элементы искусственного интеллекта. Большинство операций выполняется в квазиреальном времени, что дает возможность оперативной оценки магнитной активности, необходимой для формирования точных прогнозов. Разработанный АПК представляет собой первую систему, выполняющую подготовку квазиокончательных магнитограмм, а также распознавание и многокритериальную классификацию экстремальных геомагнитных явлений в автоматизированном режиме. Внедрение подобных интеллектуальных систем качественно выделяет российскую сеть обсерваторий по сравнению с мировым уровнем. Ведь на многих обсерваториях ИНТЕРМАГНЕТ и сейчас магнитограммы анализируются вручную, что приводит к существенной задержке (до двух лет) в подготовке окончательных данных.
Другим важным достоинством разработанного АПК является возможность объединения геомагнитных данных из разных источников. Наряду с наземными обсерваториями, глобальное покрытие магнитными измерениями обеспечивается низкоорбитальными спутниками.
Текущая спутниковая группировка Swarm, выполняющая исследования магнитного поля Земли, была запущена в ноябре 2013 года с космодрома Плесецк при помощи российской ракеты-носителя «Рокот». Миссия Swarm состоит из трех идентичных аппаратов (рис. 3), разработанных Европейским космическим агентством. Основные цели миссии — измерение характеристик магнитного поля для исследования процессов в земном ядре, мантии, литосфере, океанах, ионосфере и магнитосфере.
Оборудование российских магнитных обсерваторий модернизируется для соответствия международным стандартам
Включение в разработанный АПК данных Swarm делает его инновационным инструментом для координированной обработки и совместного анализа наземных и спутниковых данных, тем самым существенно расширяя области его применения.
АПК является ядром аналитического Центра геомагнитных данных российского сегмента сети ИНТЕРМАГНЕТ. Комплекс базируется на последних достижениях в области мониторинга геофизических процессов и интеллектуального анализа данных.
АПК построен по модульному принципу, обладает гибкостью и имеет большой потенциал для расширения функциональных возможностей. Технологические подходы, использованные при создании АПК, позволяют его легко тиражировать, превращая в стандартизированное решение.
Солнечный ветер и магнитосфера Земли (изображено не в масштабе) (предоставлено University of Waikato)
Солнечный ветер и магнитосфера Земли (изображено не в масштабе) (предоставлено University of Waikato)
Основные функции АПК:
· автоматическая загрузка и систематизация исходных наземных и спутниковых магнитных измерений;
· автоматизированная фильтрация обсерваторских данных от искусственных помех и их верификация;
· распознавание, классификация и кодирование данных об экстремальных геомагнитных явлениях;
· модельные расчеты в режиме онлайн.
Схема функционирования АПК представлена на рис.
4.
Исходные и обработанные обсерваторские магнитограммы, данные от спутников, результаты анализа и модельных расчетов хранятся в единой реляционной базе данных под управлением СУБД. Это предоставляет большую гибкость при формировании запросов и обеспечивает удобный и гибкий интерактивный доступ ко всему массиву данных, хранящихся в базе. Такой подход реализован впервые и не имеет аналогов в зарубежных центрах.
Разработанная система обладает широкими возможностями визуализации геомагнитных данных, включая использование современного проекционного оборудования со сферическим экраном.
Концепция, заложенная в основу системы, соответствует современной парадигме развития информационных технологий в части обращения с «большими данными». АПК повышает скорость получения достоверных данных о магнитном поле Земли. Объединение информации, полученной из разных источников — наземных и спутниковых,- обеспечивает многообразие собираемых данных, а также увеличивает объем наших знаний о процессах, происходящих на планете.
Функциональность АПК делает его исключительно востребованным инструментом для экспертов и представителей власти при оценке и снижении рисков, вызванных экстремальными геомагнитными явлениями.
АПК в 2014-2016 годах в рамках проекта «Разработка инновационной технологии и создание экспериментального образца аппаратно-программного комплекса для мониторинга экстремальных геомагнитных явлений с использованием наземных и спутниковых данных» (соглашение N14.607.21.0058) ФЦП Минобрнауки «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».
Алексей Гвишиани, профессор, академик РАН, директор ФГБУН «Геофизический центр РАН»
Анатолий Александрович Соловьев, член-корреспондент РАН, заместитель директора ФГБУН «Геофизический центр РАН»
Магнитная карта Земли
Оставить комментарий
Спутник назывался «ОГО». Это, конечно, не междометие, выражающее восторг, а лишь сокращенное название орбитальной геофизической обсерватории.
И все же, когда результаты наблюдений, выполненных серией спутников «ОГО», были обработаны, американские специалисты, по всей видимости, не удержались от какого-либо восторженного восклицания. Еще бы, перед ними лежала необычно точная карта, показывающая распределение магнитного поля всей Земли. Раньше, в «доОГО-вские» времена, удавалось в лучшем случае получить со спутников не более двадцати — тридцати магнитных измерений в каждом пятиградусном квадрате поверхности планеты.
Теперь на таком участке было сделано более трехсот измерений, а кое-где и все четыреста пятьдесят. А всего пришлось изучить 393 тысячи показаний приборов, которые измеряли магнитное настроение планеты каждые семь секунд в течение нескольких лет.
Карта показала, что, оказывается, в западной части Экваториальной Африки пряталась неведомая дотоле огромная магнитная аномалия.
Это сразу же заинтересовало специалистов по глубинному строению земной коры: уже раньше было известно, что здесь, между бассейном гигантского бессточного озера Чад и рекой Конго, расположена крупная зона тектонического подъема.
О причине этого подъема спорят давно, и «поселившаяся» тут же магнитная аномалия, вероятно, скажет свое слово в этой дискуссии. Впрочем, не только теоретикам, но и практикам важно знать: а нет ли здесь крупных залежей железной руды, как это иной раз бывает в подобных районах?
Вся Западная и Восточная Азия окрашена на карте в спокойные тона — интенсивность магнитного поля относительно низкая. То же — в Южной Азии, но за важным исключением: Индостанский полуостров на этом фоне выделяется более высоким уровнем магнитных сил. Сторонники распространенной ныне гипотезы дрейфа континентов немедленно ухватились за это обстоятельство. Ведь так и должно быть, если верно их утверждение, что Индостан — крупная плита земной коры, обломок древнего континента Гондваны, приплывший к берегам Азии и упершийся в нее. Теперь, согласно этой гипотезе, Индостан давит на куда более крупную, чем он сам, азиатскую плиту, морщит ее, образуя складки Гималаев, и, не в силах преодолеть мощь гигантского континента, постепенно подскальзывает под него — отсюда и перевозбужденное магнитное поле.
Немало новых загадок возникло и у геологов, изучающих историю образования, возникновения и развития Северной Америки и центральной части Атлантического океана. Оказывается, от штата Пенсильвания, лежащего у вод Атлантики, и до средних районов Тихоокеанского побережья США протянулся широкий пояс с очень высокими магнитными показателями. Ведь науке пока не известна какая-нибудь крупная геотектоническая структура, совпадающая с этим поясом. Непонятно, откуда взялось и аномальное — на этот раз очень низкое — магнитное поле в полосе, идущей от Мексиканского залива до берегов Бразилии. Трудно судить, кто виноват и в дискриминации Тихого океана: если не считать небольшого района, где Гавайский подводный хребет пересекается с подводной же Императорской возвышенностью, магнитное поле этого океана аномалиями небогато. А ведь Атлантика, наоборот, одарена множеством резких перепадов в интенсивности магнитных сил.
Словом, как всегда в науке, одни загадки отгадываются, другие возникают.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной.
Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.
Страница про автора
EMAG2: сетка магнитных аномалий Земли (разрешение 2 угловых минуты)
НОАА > | политика конфиденциальности |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
EMAG2: сетка магнитных аномалий Земли (разрешение 2 угловых минуты) EMAG2 составлен из Последний
* Формат TIFF с географической привязкой (GeoTIFF) можно использовать в Esri ArcGIS или любом другом приложении ГИС. ЭМАГ2 v2 |
Магнитные аномалии возникают в результате геологических особенностей, усиливающих или подавляющих местное магнитное поле. Эти карты расширяют знания о недрах и составе земной коры. Сетки глобальных магнитных аномалий используются для разведки ресурсов, навигации там, где GPS недоступна (подводные лодки, наклонно-направленное бурение и т. д.), а также для изучения эволюции литосферы.
Текущая версия сообщает об аномалиях двумя способами:
Дескриптор формата представляет собой текстовый файл, содержащий информацию о файле CSV.
Карта ошибок отображает ошибку, связанную с каждой ячейкой сетки.
Главная | Отказ от ответственности |
Вопросы
Веб-сайт Министерства торговли США/NOAA/NESDIS/NCEI
Составление карты магнитного поля Земли · Границы для юных умов
Abstract
Земля имеет твердое внутреннее ядро и жидкое внешнее ядро, оба из железа и никеля.
Металл несет электрический ток, который питается от движения жидкости. Электрический ток создает магнитное поле, которое простирается от ядра до поверхности Земли и за ее пределы. Ожидается, что магнитное поле, сформированное ядром Земли, выровняется с осью вращения, но оно немного отклоняется по причинам, которые не совсем понятны. Стрелка компаса обычно указывает не на истинный север (ось вращения Земли), а на северный магнитный полюс. Угол между истинным севером и магнитным севером в любом конкретном положении на Земле называется углом склонения. Карты угла склонения очень сложны, и из-за течения внешнего ядра положение магнитного севера со временем меняется.
Введение
Внешнее ядро Земли
Планету Земля можно разделить на четыре слоя: твердое внутреннее ядро в центре, жидкое внешнее ядро , каменистая мантия и кора на поверхности, на которой мы живем. Ядро Земли имеет ширину около 6800 км и начинается примерно на полпути к центру планеты (рис.
1b). Он состоит примерно на девять десятых из железа и никеля [1]. Внутреннее ядро размером с Луну. Он очень горячий (> 5000 ° C) и является твердым из-за чрезвычайно высокого давления от веса материала над ним.
- Рисунок 1 — (a) Иллюстрация линий магнитного поля от простого стержневого магнита, аналогичного магнитному полю Земли.
- Как и Земля, южный полюс (обозначенный буквой «S») фактически находится в северном полушарии. (b) Ядро Земли видно в центре планеты. Каменистая мантия и кора на этом снимке прозрачны. Внешнее ядро показано оранжевым цветом, а внутреннее ядро показано более темной сферой в центре. Магнитное поле (синие линии) создается во внешнем ядре. Справа — художественный взгляд на магнитный спутник Swarm, который чувствует изменение направления компаса, когда он пролетает через магнитное поле Земли по своей орбите (серая линия). © ESA/ATG Medialab. Рисунок 1а, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Earth’s_ Magnetic_field_pole.
svg
svgЕще дальше от самого центра Земли находится жидкое внешнее ядро размером примерно с Марс. Металл все еще очень горячий (> 3000 ° C), но, несмотря на высокое давление, внешнее ядро на самом деле очень жидкое, поскольку тепло преодолевает воздействие давления. Внешнее ядро течет так же легко, как вода на поверхности Земли. Это означает, что металл постоянно движется и течет, как океаны. Подобно тому, что происходит, когда вы быстро размешиваете чашку чая, быстрое вращение Земли один раз в день заставляет вращаться и жидкость во внешнем ядре.
Ядро пытается охладиться. Однако скалистая мантия между ядром и поверхностью действует как одеяло, не давая ядру слишком быстро остывать. Ядро пытается найти другие способы избавиться от избыточного тепла и энергии. Один из способов сделать это — создать магнитное поле. Магнитное поле может проходить вплоть до поверхности Земли, позволяя ядру высвобождать небольшое количество энергии.
Электричество создает магнитное поле
Магнетизм и электричество физически связаны — обычно вы получаете одно при создании другого, и это также происходит в ядре.
Жидкий металл ядра слишком горячий, чтобы быть постоянным магнитом, как магнит на холодильник, но это электропроводящий материал , такой как медная проволока. Подобно проводам в вашем доме, жидкое ядро несет очень большой электрический ток, который, в свою очередь, создает сильное магнитное поле.
Электричество вырабатывается из движения жидкого металла, аналогично ветряной турбине, которая вырабатывает электричество из движения лопастей. Электричество течет по экватору планеты по очень большой петле и создает сильное магнитное поле, которое выходит за пределы внешнего ядра. Магнитное поле проходит весь путь до поверхности Земли и уходит в космос.
Создает магнитное поле в форме стержневого магнита (рис. 1а). Магнитное поле распространяется в космос, образуя «пузырь», в котором находится Земля. Этот магнитный пузырь защищает атмосферу планеты от магнитного поля Солнца, которое в противном случае разрушило бы атмосферу Земли за миллиарды лет.
Механизм создания магнитного поля Земли очень сложен и до конца не изучен учеными.
Считается, что петля электрического тока в ядре не образует идеальный круг, огибающий экватор, поэтому магнитное поле на самом деле несколько «наклонено» примерно на 11° в сторону от оси вращения Земли. Сила электрического тока также меняется со временем, что приводит к изменению магнитного поля на поверхности Земли. Наконец, поток жидкого металла «увлекает» магнитное поле на запад. Сочетание всех этих различных процессов делает магнитное поле очень сложным, и трудно предсказать, как оно изменится с течением времени. Примерно четыре раза в миллион лет магнитное поле переворачивается, когда полюса «переворачиваются», хотя для этого требуются тысячи лет.
Магнитное поле на поверхности Земли
Хотя общая форма магнитного поля Земли похожа на простой стержневой магнит, если вы посмотрите на магнитное поле в деталях, оно будет намного сложнее. Обычно стрелка компаса указывает примерно на север, но не указывает на истинный север (точку, вокруг которой вращается Земля). Угол между истинным севером и направлением, которое указывает стрелка компаса, называется склонением .
Стрелка компаса указывает на место под названием 9.0026 магнитный северный полюс.
Магнитное поле очень полезно для навигации. Китайцы использовали простые компасы еще в 1100-х годах, чтобы найти направление. Первая карта была составлена Эдмундом Галлеем, прославившимся кометой Галлея, для использования кораблями, плывущими по Атлантическому океану, в 1699 году. Он понял, что магнитное поле постоянно меняется, и предположил, что в центре Земли существует слой жидкости. Северный магнитный полюс был открыт Джеймсом Клерком Россом в 1831 году в Канаде. Однако, чтобы еще больше усложнить ситуацию, магнитный северный полюс не остается на одном и том же месте, а вместо этого все время перемещается из-за потока внешнего ядра.
В настоящее время (в 2019 г.) магнитный Северный полюс все еще находится на севере Канады, но он движется со скоростью около 50 км в год и где-то в следующем десятилетии пересечет север России. На Рисунке 2 показано расположение Северного и Южного магнитных полюсов с 1900 по 2020 год.
Обратите внимание, как быстро Северный полюс сместился с 2000 года, в то время как Южный полюс по сравнению с ним не сильно сдвинулся.
- Рисунок 2 – Расположение магнитных полюсов показано каждые пять лет (красные точки) с 1900 до 2020, для магнитного Северного полюса (a) и магнитного Южного полюса (b) .
- Обратите внимание, что с 1900 года северный магнитный полюс сместился намного дальше и быстрее, чем южный магнитный полюс.
Создание карты
Теоретически составить карту магнитного поля достаточно просто. Все, что вам нужно, это устройство GPS (например, смартфон), чтобы определить ваше точное местоположение и помочь вам найти направление на истинный север. Вам также понадобится компас. Во-первых, используйте GPS, чтобы определить направление истинного севера. Это можно сделать, вонзив в землю две палки вдоль линии постоянной долготы. Встаньте между палочками и определите угол между стрелкой компаса и линией истинного севера, которую вы провели с помощью двух палочек.
Поздравляем, вы измерили склонение! Чтобы составить карту, повторите это измерение в другом месте и еще раз. Сделайте это несколько миллионов раз по всему миру, включая океаны и пустыни, и ваша работа будет завершена… по крайней мере, на несколько лет, пока магнитный Север не сдвинется с места. Очевидно, что это невозможно для человека, но возможно для спутника.
С 1999 года было осуществлено три миссии европейских спутников для проведения очень точных измерений магнитного поля Земли. На рис. 1b показано, как спутник воспринимает магнитное поле, исходящее от внешнего ядра. Текущее трио спутников, называемое Swarm, летает на высоте от 450 до 500 км над поверхностью Земли и движется со скоростью 8 км в секунду. Им требуется около 90 минут, чтобы облететь Землю, и они совершают 15 оборотов в день. Через 4 месяца они делают достаточно измерений по всему миру, чтобы создать карту [2].
Спутниковые измерения собираются на компьютере, где математический процесс, называемый инверсией, используется для создания карты (или снимка) магнитного поля в фиксированный момент времени.
На рисунке 3 показана карта угла склонения за январь 2019 года, иллюстрирующая, насколько сложным на самом деле является магнитное поле.
- Рисунок 3. Угол склонения для 2019 года (в градусах) по модели Международного эталонного геомагнитного поля (IGRF-12).
- Цвета показывают угол между магнитным севером и истинным севером. Белые области — это места, где компас указывает почти точно на север. Синие цвета показывают области, где компас указывает на запад от истинного севера, а красные цвета показывают, где компас указывает на восток от истинного севера. Вы можете увидеть очень сложную картину углов склонения по всему миру [3].
Поскольку изменение магнитного поля невозможно предсказать более чем через 10 лет, эти карты магнитного поля регулярно обновляются каждые 5 лет. Некоторые карты создаются бесплатно группой ученых со всего мира и известны как Международное геомагнитное эталонное поле или IGRF [3]. Создание хорошей карты требует больших усилий и требует нескольких месяцев работы.
Последняя версия была выпущена в 2015 году, а следующая будет готова к 2020 году.
Магнитная карта на вашем смартфоне
Вы, вероятно, больше всего знакомы с использованием магнитного поля Земли для навигации — представьте корабли, плывущие по океану, или люди, идущие по горам. Однако, если вы когда-либо использовали карту на смартфоне, чтобы найти, куда вы хотите отправиться, то вы также использовали карту магнитного поля Земли.
Когда вы открываете приложение карты, ваше местоположение обычно отображается в виде маленькой точки со стрелкой или треугольником, указывающим направление, в котором вы смотрите. Смартфоны используют встроенный цифровой компас для определения направления магнитного севера. Однако, поскольку карты ориентированы на истинный север, программное обеспечение телефона должно скорректировать разницу в склонении. Телефон использует ваше местоположение GPS для определения правильного угла по карте склонения, такой как IGRF. Из рисунка 3 видно, что в некоторых частях мира этот угол может достигать 45°.
Заключение
Составление карт магнитного поля Земли — сложный процесс, который необходимо повторять не реже одного раза в 5 лет, чтобы поддерживать актуальность карт. Карты могут рассказать нам о внешнем ядре Земли, и они также полезны для многих практических приложений, которые вы, вероятно, испытали, например, для навигации по городу с помощью смартфона.
Глоссарий
Внешнее ядро : ↑ Слой жидкого металла внутри Земли, начинающийся примерно на полпути к центру.
Электропроводящий материал : ↑ Материал, через который легко проходит электричество.
Склонение : ↑ Угол между магнитным севером и истинным севером.
Магнитный север : ↑ Точка на поверхности Земли, где магнитное поле направлено прямо к центру Земли.
Заявление о конфликте интересов
Автор заявляет, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.