Элементы земного магнетизма

Элементы земного магнетизма

В. В. Орлёнок, доктор геолого-минералогических наук

Напряженность магнитного поля Земли в каждой точке земной поверхности полностью определяется вектором Т и его составляющими по осям прямоугольной системы координат х, у и z (рис. 37). Если ориентировать ось х по географическому меридиану, а ось у – по параллели, то проекция вектора Т на плоскость хoу даст горизонтальную составляющую Н. Горизонтальная составляющая Н всегда направлена на магнитный полюс Земли – северный или южный в зависимости от того, в каком полушарии (северном или южном) находится наблюдатель. Угол D между горизонтальной составляющей Н и направлением на истинный (астрономический) север (в данном случае это направление задается осью х) определяет западное или восточное склонение вектора магнитного поля Н. Угол I между горизонтальной составляющей Н и вектором Т называется наклонением.

Вертикальная составляющая z, северная х и восточная у, а также склонение D, наклонение I и горизонтальная составляющая H называются элементами магнитного поля Земли. Они определяют положение вектора Т в различных системах координат. Вектор Т принято называть полным вектором земного магнитного поля.

Значение вектора Т инвариантно, т.е. не зависит от выбора системы координат. Пользуясь рис. 37, нетрудно получить выражения для всех элементов земного магнитного поля:

х = НcosD; y = HsinD; z = HtgI;

T = (H2 + z2)1/2; H = (x2 + y2)1/2;    (VI.16)

I = arctg z/H; D = arctg y/x.

Горизонтальные и вертикальные компоненты полного вектора магнитного поля Т можно определить также через угол I:

H = T cos I; z = T sin I.    (VI.17)

Точки на земной поверхности, в которых наклонение I = 90°, называются северным и южным магнитными полюсами. Линия на земной поверхности, где наклонение I = 0, называется магнитным экватором. К северу от магнитного экватора вертикальная составляющая z считается положительной, к югу – отрицательной. Подставляя значения I на экваторе и на полюсе в выражения (VI.17), получим, что на магнитных полюсах горизонтальная составляющая Н равна нулю (Нр = 0), а вертикальная равна полному вектору Т(zp = T). На экваторе, наоборот, горизонтальная составляющая Нэ равна полному вектору Т (Нэ = Т), а вертикальная zэ равна нулю (zэ = 0).