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地球的地极和磁极有什么区别?

发表于 2022-2-28 17:51:16
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地球的自转沿着地理两极发生。经线,也称为经线,也汇聚在地理上的南极和北极。两极彼此直接相对。科学家们此前曾努力尝试标记北极,但事实证明这是不切实际的,因为它被移动的冰永久覆盖。因此,构建地理北极是不可能的。在南极的另一端,安装了一个标记来描绘真正的南极或地理南极。由于南极大陆大陆上的冰移动,该标记在一年内偶尔移动。

区分磁极和地理极
磁北极也称为北倾角。它位于埃尔斯米尔岛。指南针中的指针指向磁北极。指南针指向的方向与地理北极不同,因为地核发电机形成的环绕地球的磁场与地球的自转轴略有倾斜。当一个人将指南针放在地理北极时,指针通常会指向加拿大北部的埃尔斯米尔岛,那里是磁北极所在的地方。磁北定义为磁场线垂直向下指向的点。区分地磁北和磁北是必不可少的。地磁北极位于格陵兰岛西北海岸并且是行星大小的条形磁铁的北端。磁北极更容易受到地核中炽热液态铁漩涡的流动和浪涌的影响。1831 年,詹姆斯克拉克罗斯发现磁北是加拿大努纳武特地区的分散岛屿。它已经从罗斯建立的位置转移。地理北极和磁北极相距约 310 英里。这种差异被称为磁倾角。

磁倾角
磁倾角可能因人在地球上的位置而异。为了确定正确的方向,导航员通过使用磁偏角图(也称为局部校准)来补偿磁倾角。

地球磁场
铁通常即使在熔化时也不会产生磁场。在铁在非常热时具有磁场的情况下,它可能会失去磁性,因为分子会四处晃动,以至于磁畴几乎无法保持对齐。Glatzmaier-Roberts 模型有助于解释磁场是如何产生的,以及为什么磁场偶尔会发生翻转。该模型表明,地球有一个由铁制成的固体核心,周围环绕着炽热的液态金属。地核中液态金属的运动或流动比地球表面旋转得更快,导致电子像对流发电机一样流动。电子电流产生地球磁场。

极移理论
极移理论解释了磁北极的运动。据估计,在过去的 150 年中,磁北极向北移动了约 620 英里的距离。科学家们此前已经确定极地以 7 英里的速度移动,但此后该速度已增加到每年 34 英里,并且正朝着俄罗斯前进。在接下来的几十年里,磁北可能会到达西伯利亚。磁北运动速率的增加尚未得到充分解释。然而,一些专家指出,极性翻转发生在大约 80 万年前,因此声称极性翻转早就该发生了。

极地逆转
极地反转是指指南针可能指向南方而不是北方的情况。科学家估计,地球磁场大约需要 20 万到 30 万年才能翻转极性。然而,翻转需要数千年的时间。过去地球磁场翻转的发现是在对从大西洋中脊飞出的冷却岩浆进行采样后得出的,该岩浆将欧洲大陆和北美分开。岩浆冷却后,它保留了它所在的磁场。岩浆样本显示出一种交替的剩磁模式。在山脊附近采集的样品显示出与当今地球相似的磁场,而从山脊更远采集的样品显示出与在山脊附近采集的第一个样品相反的磁场. 距离第二个样本更远的另一个样本显示出磁场变化。

磁北的椭圆
通常,磁北的位置在任何一天都会形成类似椭圆的形状。由于太阳的影响,椭圆会发生变化。当太阳对地球周围的磁场产生很大影响时,椭圆会在所谓的“扰动日”变大。

世界磁场模型
为了追踪磁北的变化,英国地质调查局和美国国家海洋和大气管理局创建了世界磁模型。世界磁模型每五年更新一次,最后一次更新是在 2015 年。在两次更新之间,数据的准确性将根据欧洲航天局的 Swarm Mission 进行验证,该任务由绕地球移动的磁场测绘卫星组成每天大约15次。这些数据还通过地面磁观测站进行了验证。科学家预计磁北极将继续其运动。事实证明,跟上磁北极移动速度的变化具有挑战性。

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