地磁场是指地球内部存在的天然磁性现象。地球可视为一个磁偶极,其中一极位在地理北极附近,另一极位在地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。地球的磁场向太空伸出数万公里形成地球磁圈引力。
地磁场是什么有什么特点
在地球的周围,有一些磁场,我们把它叫做地磁场。地磁场大约在34.5亿年前已经形成。和地球上最早的生命大约形成于同一时间。地磁场就像在地球中心放了一个大的磁棒,其产生的磁偶极子所形成的磁场。地磁场有两个极,S极和N极,分别位于北极和南极。从指南针的问世,人们已经笼统的知道了地球有南北极两个对称的磁场。然而地理位置上的南北两极和两个磁场相近却不重合。
地磁场的磁厂强度有磁力线的方向和大小矢量。为了准确的确定地球上某一点的磁场强度,经常采用的测量方法有磁偏角、磁倾角和磁场强度三个要素。
地磁场也会被外界的扰动影响,所以他并不是孤立的。由于太阳风的磁场不断的对地球的磁场施加作用,地球的磁场不断的反抗去阻挡太阳风磁场的长驱直入。于是太阳风绕过地球磁场继续向前行动,继而出现了被太阳风包围的地球磁场形成一个彗星撞的区域,就形成了我们所说的地磁层。
地磁层在距离地球表面600~1000公里的高空,磁层顶在距离地面5~7万公里的磁层边界处。地球磁力线因为受到太阳风的作用,在北向太阳的一面不断的延伸,像一条常常的尾巴,我们通常把它叫做磁尾。
然而在近代,又有科学家指出,基本磁场、变化磁场和磁异常才是真正组成地磁场的三个部分。基本磁场是磁场主题的稳定磁场,在地磁场中约占99%以上;地磁场近似偶几场的特性也是由它决定的,接近地表时相对较强,远离时则会弱一些。在过去,人们认为地球是一个大的磁铁,所以周围才会出现磁场。但是后来又发现在物质的居里温度过高时磁铁便会失去磁性。而铁磁场的居里温度为500~700摄氏度,地球中心部的温度却远远不止于此。所以地球是一个庞大磁性体的说法被推翻。现在流行的地磁起源说法是自激发电机假说,认为地磁场起源于地球外地核圈层。因为外地核的液态可能是一个导电的流体层,发生差异运动或者对流的可能性更大些,会使原来的弱磁场增强,进而导致磁场进一步增强。才形成现在说的基本磁场。而地球外部叠加在基本磁场上发生短期变化的磁场,我们就把它叫做变化磁场。仅占地磁场不到1%的很小部分。太阳的辐射、太阳带电粒子流和太阳黑子活动是变化磁场形成的主要因素。再地球的内部,一些具有磁性的矿石和岩石会引起磁场并叠加在基本磁场上,我们称其为磁异常。
地球的磁场是在不断变化着的,变化方式也是层出不穷。每一个地方的磁场方向、强度都会随时发生变化,有可能会变小,甚至南北极发生大反转也不无可能。地磁场是很复杂的,即便是在现今的科学,我们仍然无法预测出在遥远的未来它会发生怎样惊人的变化。
地磁场是怎样形成的
地磁场是由地球内部的热量和物质构成的,它是一种由电荷分布和运动而产生的磁场。地球内部的热量通过地球内部的岩石和金属材料来传播,并形成一个磁力线结构。当这些磁力线经过电荷时,就会产生一种磁场,就是地磁场。
此外,地球外部的太阳风也会影响地球内部磁力线的方向,从而影响地磁场的形成。
地磁场与地理南北极
1980年,地磁南极点位置在北纬78°12度,西经102°54度。2001年,地磁南极点位置在北纬81.3度,西经110.8度。2005年,地磁南极点位置在北纬83.1度,西经117.8度。2009年,地磁南极点位置在北纬84.9度,西经141.0度。2016年,地磁南极点位置在北纬86.4度,西经166.3度。
很明显,地磁南极的移动速度正在增加。今年年初的一项研究发现地磁南极移动速度已经增加到55公里/年。不过最近一项新研究称在接下来两周时间内,指南针将会指向正北方。研究人员表示,这是360年来指南针首次指向真正地理北极,他们兴奋地称这是一次千载难逢的“盛会”。
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