Международен модел на нормалното геомагнитно поле

Стойности на модула на вектора на магнитната индукция $\textstyle{\overrightarrow{B_n}(h=0,\phi,\lambda)}$ за нормалното магнитно поле в модела за главното магнитно поле на Земята за епоха 2010. Стойностите на магнитната индукция в магнитните карти по правило се представят в нанотесли.

Международният модел на нормалното геомагнитно поле (IGRF) е стандартно математическо представяне на главното геомагнитно поле. То е резултат от съвместните усилия на учените създаващи модели на магнитното поле на Земята и институтите участващи в събирането и разпространението на данни за геомагнитното поле, получени посредством спътници, геомагнитни обсерватории, временни вариационни станции, включително и полевите измервания на земното магнитно поле по целия свят.

Аналитично представяне на нормалното геомагнитно поле

Скаларния потенциал $\textstyle{V(r,\phi,\theta)}$ на нормалното геомагнитно поле се представя като разложение на хармонична функция в ред по сферични функции

$V(r,\phi,\theta) = a \sum_{\ell=1}^L\sum_{m=0}^\ell \left(\frac{a}{r}\right)^{\ell+1} \left(g_\ell^m\cos m\phi + h_\ell^m\sin m\phi\right) P_\ell^m\left(\cos\theta\right)$

където $\textstyle{r}$ е разстоянието от точката на представяне на $\textstyle{V(r,\phi,\theta)}$ до центъра на Земята, $\textstyle{L}$ е най-високата степен на реда, $\textstyle{\phi}$ е географската дължина, $\textstyle{\theta}$ е географската коширина (полярният ъгъл), $\textstyle{a}$ е земният радиус, $g_\ell^m$ и $h_\ell^m$ са коефициенти на Гаус и $P_\ell^m\left(\cos\theta\right)$ са присъединени полиноми на Лежандър от първи род в нормировка по Шмид от степен $\textstyle{l}$ и порядък $\textstyle{m}$.

Онлайн калкулатор на NOAA изчислява стойностите на седемте елемента $\textstyle{D,I,B_H,B_x,B_y,B_z}$ и $\textstyle{|\overrightarrow{B_n}|}$ на магнитната индукция $\textstyle{\overrightarrow{B_n}(h,\phi,\lambda)}$ на нормалното геомагнитно поле в интервала между 1900 и 2015 г. в точка с географска дължина $\textstyle{\phi}$, географска ширина $\textstyle{\lambda}$ и надморска височина $\textstyle{h}$ при вариращ минимален интервал между две изчисления от 33-39 дена (ΔT min = 0.1 година).

IGRF за територията на България

Изменение на компонентите на нормалното геомагнитно поле според модела IGRF 2011 за района на гр. Варна (27°54′E,43°12′N)

За района на гр. Варна (27°54′E,43°12′N) при нулева надморска височина за компонентите на полето на 20 август 2010 г. се получават стойностите 4°52'E, 60° 38', 23 493.3 nT, 23 408.5 nT, 1 995.2 nT, 41 739.4 nT и 47 896.9 nT при годишни изменения +6', +1', +3.7 nT, +0.1 nT, +42.6 nT, +36.5 nT и +33.7 nT.

Забележете, че изменението на модула на тоталния вектор на магнитната индукция $\textstyle{|\overrightarrow{B_n}|}$ е по-малко в сравнение с изменението на всяка една от съставящите компоненти $\textstyle{B_y}$ и $\textstyle{B_z}$. Това е свързано с така наречения "Западен дрейф" представляващ завъртване на земното магнитно поле около оста на Земята за около 2000 г.

Виж също

ИНТЕРМАГНЕТ

Външни източници

• IGRF Model Description by IAGA
• Notes concerning correct use and limitations of IGRF
• [IGRF-11: Последна актуализация на Международния модел на нормалното геомагнитно поле]
• [Геомагнитни данни и модели на нормалното магнитно поле на Земята]