В дополнение к информации, содержащейся в предыдущей публикации об изменениях в скорости перемещения Северного магнитного полюса, размещаем отрывки из научной работы сотрудника ИЗМИРАН Зверевой Т.И.
Зверева Татьяна Ильинична — старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук.
Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова Российской академии наук (ИЗМИРАН)
Рассмотрены изменения глобальных характеристик главного магнитного поля Земли с начала прошлого века. Речь идёт о перемещении магнитных полюсов Земли, о западном дрейфе, о магнитном моменте Земли, о глобальных магнитных аномалиях.
Краткая характеристика магнитного поля Земли
Модуль магнитного поля Земли, измеренный на поверхности земного шара, как известно, изменяется примерно от 25 000 нТл вблизи экватора до 65 000 нТл вблизи полюсов. Основная часть величины геомагнитного поля (~95 %) генерируется в жидком ядре Земли. Оно медленно изменяется со временем с периодами от 10 до 10 000 лет. Одной из глобальных характеристик главного поля является наличие мировых магнитных аномалий — отклонений измеренного поля от поля диполя до 20 % напряжённости в отдельных областях с характерными размерами до 10 000 км. Эти аномалии испытывают вековые вариации, в результате чего мировые аномалии смещаются, распадаются и возникают вновь. Самые крупные мировые аномалии: Восточно-Сибирская с повышенным значением модуля поля до ~ 62 000 нТл и Бразильская, или Южно-Атлантическая, с пониженным значением модуля поля до ~ 23 000 нТл. На примере последней хорошо прослеживается ещё одна глобальная характеристика поля — западный дрейф поля по долготе со скоростью 0,2° в год. Намагниченные породы в земной коре дают вклад в полное поле, в среднем, только несколько процентов (~4 %), хотя коровое поле может локально достигать величины нескольких сотен или даже тысяч нанотесла вблизи поверхности Земли (например, Курская магнитная аномалия). На высотах низколетящих магнитометрических спутников последних десятилетий (приблизительно на 400-километровой высоте) коровое поле ослабевает до значений менее 30 нТл.
Поле ядра вместе с полем земной коры составляют внутреннее поле Земли. В дополнение к этому в поле дают вклад внешние источники — электрические токи в ионосфере (на высотах от 90 до 1000 км) и магнитосфере (на расстояниях, больших нескольких радиусов Земли). Внешние поля очень динамичны, их величина может достигать значений, начиная от менее чем 1 нТл в геомагнитно спокойные периоды до нескольких сотен или даже тысяч нанотесла в возмущённые дни, с особенно большими амплитудами в полярных широтах.
Изменение глобальных характеристик геомагнитного поля в XX–XXI столетиях
Речь пойдёт, прежде всего, о магнитных полюсах Земли, о перемещении центров глобальных магнитных аномалий, о западном дрейфе, о магнитном моменте Земли. Необходимо отметить, что для простоты изложения северным магнитным полюсом (СМП) будем называть полюс, находящийся в Северном полушарии, что и принято в большинстве публикациях на эту тему.
По модельным и измеренным данным известно, что с начала XVII века у СМП периоды блуждания и замедления сменялись периодами почти прямолинейного движения (с 1760 по 1820 г. и с 1904 по 2001 г.). Южный магнитный полюс (ЮМП) приблизительно до 1700 г. двигался по направлению к южному географическому полюсу, затем развернулся и начал движение в сторону юго-восточной оконечности Индийского океана.
Из сказанного выше, видна полная асимметрия движения СМП и ЮМП. К примеру, начиная с 1900 по 2010 г. СМП переместился на ~1800, а ЮМП передвинулся на расстояние на порядок меньше. Северный магнитный полюс, покинув в 1990-х гг. территорию Канады до сих пор движется в арктических водах. Но если в период с 1900 г. двигался со скоростью, не превышающей 9 км/год, то, начиная с 70-х гг. прошлого столетия, он начал двигаться с нарастающим ускорением и на рубеже тысячелетий его скорость достигла значения ~ 50 км/год. Это дало основание ведущим мировым магнитологам заявить, что при таком темпе и направлении движения полюса он примерно через 50 лет может достичь Сибири, минуя при этом Северный географический полюс, обогнув его с запада.
Измерение магнитных полюсов — задача сложная, так как оба полюса находятся уже продолжительное время в океанах. Поэтому в последние годы рассчитывают магнитные полюса по моделям. Все прогнозы движения СМП, о которых говорилось выше, базируются, в основном, на различных сферических гармонических моделях главного геомагнитного поля, чаще всего на моделях IGRF, которые обновляются каждые пять лет, и поэтому прогнозные оценки являются достаточно грубыми.
Северный магнитный полюс передвинулся за период с 2001 по 2015 г. на ~700 км, в то время как южный — всего на ~75 км. Скорость в этом временном интервале изменялась в пределах 45…62,5 км/год, а скорость ЮМП не превышала значения 8,5 км/год за весь рассматриваемый период.
Далее речь пойдёт о СМП. За период времени с 1900 по 2010 г. передвинулся на ~1757 км. С 1900 по 1970 г. он сместился на ~622 км, а 1970 по 2010 г. — на ~1135 км. Начав ускоряться в 70-х гг. прошлого столетия, он двигался с ускорением до ~2003 г., достигнув значения примерно 62,5 км/год. Затем движение полюса начало замедляться и после 2009 г. оставалось на значении примерно 50 км/год. При этом следует отметить, что полюс стал разворачиваться в западном направлении. Движение СМП сменило направление с северо-северо-западного (до 2001 года) на практически западное (после 2015 г.). Исходя из сегодняшней тенденции передвижения СМП, можно прогнозировать его дальнейшее перемещение на запад вокруг географического полюса. Сделает он петлю вокруг северного географического полюса или всё-таки пойдёт по направлению к России, увидим в будущем.
Угол наклона диполя с осью вращения Земли медленно увеличивался от 11,32 в 1900 г. до максимального значения 11,45° в 1950 г., затем начал равномерно уменьшаться до минимального значения 9,6° в 2015 г.
Выводы
Очевидно, что последние несколько десятилетий Земля ведёт себя несколько неординарным образом. Это проявляется во всех областях геофизики в частности и в магнитном поле. В основном настораживают увеличивающиеся скорости происходящих процессов.
Относительно возможности наступления инверсии магнитного поля можно сказать следующее. Такое кажущееся маловероятным в обозримом будущем событие имеет, тем не менее, под собой некоторые основания. Одним из них является то, что настоящий период прямой полярности поля продолжается ~780 тыс. лет. Притом что интервал между инверсиями варьируется от десятков тысяч до миллионов лет без какой-либо закономерности. Кроме того, в течение уже очень длительного времени магнитный момент Земли уменьшается, что всегда происходит в таких случаях. Некоторые учёные считают, что инверсия уже началась, так как доподлинно известно, что по меньшей мере 2000 лет магнитный момент Земли падает. Но ничего определённого по этому поводу сказать пока нельзя, так как масштаб такого явления, как инверсия, может достигать десятка тысяч лет. Но, безусловно, требуется тщательный мониторинг всех геофизических процессов.
Ускоренное движение СМП прекратилось в районе 2003 г., достигнув значения ~62,5 км/год. Затем движение полюса начало замедляться. В последние годы скорость перемещения СМП колеблется около 50 км. При этом следует отметить, что движение СМП сменило направление с северо-северо-западного (2001 г.) на практически западное (после 2015 г.). Исходя из сегодняшней тенденции передвижения СМП, можно прогнозировать его дальнейшее перемещение на запад вокруг географического полюса. Сделает он петлю вокруг северного географического полюса или всё-таки пойдёт по направлению к России, покажет будущее.
P.S. Admin. Согласно этим данным скорость перемещения СМП в направлении к России достигла своего максимума 62,5 км/год в районе 2003 г. Затем, движение СМП стало замедляться и достигло к 2019 г. значений порядка 50 км/год. Согласно заявлениям британских ученых, в настоящее время скорость движения СМП составляет порядка 25 км/год. «За последние 5 лет движение магнитного полюса значительно замедлилось до значений примерно 25 км в год».
Согласно космогоническим записям Е.И.Рерих 50-х годов прошлого столетия, Северный магнитный полюс в будущем будет находиться в России.
