지 자기장
geomagnetic field
지구 중심에서 자기권 맨 위까지의 공간 범위 내 자기장. 지자학의 주요 연구 대상. 지구의 자기장의 존재에 대한 인류의 초기 인식은 천연 자석과 자침의 지극성에서 비롯된다. 자침의 지극성은 지구의 북극 (자기는 S 극) 이 자침의 N 극을 끌어들이고, 지구의 남극 (자기는 N 극) 이 자침의 S 극을 끌어들이기 때문이다. 이 해석은 원래 영국 W. 지버가 1600 년에 제기한 것이다. 지버가 만든 지 자기장은 지구 본체로부터 유래한 가정이 정확하다. 이것은 1839 년 독일 수학자 C.F. 가우스가 처음으로 구조화 함수 분석법을 사용했다는 것을 증명했다.
지 자기장은 벡터 필드입니다. 공간의 한 지점에서 지 자기장의 강도와 방향을 설명하려면 세 개의 독립된 지자기 요소가 필요하다. 일반적으로 사용되는 지자기 요소는 7 개, 즉 지자기 총 강도 F, 수평 강도 H, 수직 강도 Z, X, Y 는 각각 H 의 북쪽 및 동쪽 구성 요소, D 와 I 는 각각 자기편각 및 자기경사각입니다. 그 중에서도 자기편각의 관측 역사가 가장 빠르다. 현대 지 자기장 관측에서 지자기 역은 일반적으로 H, D, Z 또는 X, Y, Z 만 기록합니다.
지구 근처의 지 자기장은 지구의 양극 근처에서 강도가 1 가우스도 안 되는 균일한 자화구의 자기장과 같아서 지 자기장은 매우 약한 자기장이다. 지자장 강도의 단위는 과거에 보통 감마 (감마) 즉 10 가우스를 사용했다. 1960 년 테슬라를 국제측자단위로 사용하기로 했다. 1 가우스 = 10 테슬라 (T), 1 감마 = 10 테슬라 = 1 나테슬라 (nT), 줄여서 나트라고 했다. 지 자기장은 약하지만 먼 공간으로 뻗어 있어 지구의 생물과 인간을 우주 방사선으로부터 보호한다.
지 자기장은 기본 자기장과 변화 자기장의 두 부분으로 구성되며, 이는 원인면에서 완전히 다릅니다. 기본 자기장은 지구 내부에서 유래한 지 자기장의 주요 부분으로, 비교적 안정적이고 변화가 매우 느리다. 변화하는 자기장에는 지자장의 각종 단기 변화가 포함되며, 주로 지구 외부에서 기원하며 매우 미약하다.
지구의 기본 자기장은 쌍극자 자기장, 비쌍극자 자기장 및 지자기 이상 구성 요소로 나눌 수 있습니다. 쌍극자 자기장은 지 자기장의 기본 성분으로, 그 강도는 지 자기장의 총 강도의 약 90% 를 차지하며, 지구 액체 외핵 내의 전자기 유체 역학 과정, 즉 자기 여기 모터 효과에서 발생한다. 비쌍극자 자기장은 주로 아시아 동부, 아프리카 서부, 남대서양, 남인도양 등 여러 지역에 분포되어 있으며 평균 강도는 약 10% 에 달한다. 지자기 이상은 또 지역 이상과 국부 이상으로 나뉘어 암석과 광체의 분포와 관련이 있다.
지구 변화 자기장은 평온한 변화와 간섭 변화의 두 가지 주요 유형으로 나눌 수 있다. 잔잔한 변화는 주로 태양일을 주기로 한 태양 정일의 변화로, 그 장원은 전리층에 분포되어 있다. 간섭 변화에는 자기 폭풍, 지자기 하위 폭풍, 태양 교란일 변화, 지자기 맥동 등이 포함됩니다. 필드 소스는 태양 입자 복사가 지자기와 상호 작용하여 자기층과 전리층에서 발생하는 다양한 짧은 전류 시스템입니다. 자기폭풍은 전 세계에서 동시에 발생하는 강한 자기교란으로, 기간은 약 1 ~ 3 일이며, 폭은 10 나트에 달할 수 있다. 다른 몇 가지 간섭 변화는 주로 지구의 오로라 지역에 분포되어 있다.
자침의 지극성은 지구의 북극 (자기는 S 극) 이 자침의 N 극을 끌어들이고, 지구의 남극 (자기는 N 극) 이 자침의 S 극을 끌어들이기 때문이다.