Вот как здесь действует этого камня текучая сила
Лукреций Кар, «О природе вещей»В результате археомагнитных работ удалось восстановить пространственно-временную структуру археомагнитного поля за последние 10000 лет. С помощью спектрального анализа археомагнитных данных были получены сведения о вековых вариациях магнитного поля Земли с различными временными характеристиками.
Анализ археомагнитных рядов показал, что магнитное поле Земли имело дипольную структуру в течение последних 10000 лет, отклонение от дипольного характера поля сравнимо с недипольной частью современного геомагнитного поля.
Спектр вековых вариаций дискретен, выявлены медленные колебания поля (8000, 1800 и 1200-летние), на которые налагаются быстрые колебания (600, 360-летние). Изменение магнитного момента Земли обусловлено основным колебанием поля с периодом 8000 лет.
Изменение направления геомагнитного поля связано с прецессией геомагнитой оси вокруг географической в направлении против часовой стрелки. Один оборот прецесии составляет по длительности 1200 лет, а полный цикл вековых изменений примерно 100000 лет.
На Рис. 2 приведены спектральные характеристики основных вековых вариаций:
Рис. 2 Амплитудный спектр вековых вариаций.
Считается, что в среднем амплитуда напряженности современного геомагнитного поля равна 50 микротесла (µТ). Таким образом, вековые вариации вносят вклад в изменения геомагнитного поля от 1% до 50% от его среднего значения в наши дни.
Модели геомагнитного поля
В соответствии с общей теорией геомагнетизма Гаусса главное геомагнитное поле состоит из дипольной и недипольной частей и может быть математически смоделировано.
Модель центрального диполя. В модели центрального диполя геомагнитный полюс (точка пересечения оси диполя с поверхностью Земли) обладает свойством вертикальности силовых линий дипольного поля (магнитное наклонение равно 90° в Северном и 90° в Южном полушариях). Ось центрального диполя помещена в начало сферической системы координат (в центр Земли) и совпадает с географической осью (см. рис. 1).
Модель наклонного диполя. Дипольная ось в модели наклонного диполя наклонена к оси вращения Земли на угол 1012 градусов.
Модель эксцентричного диполя. Ось эксцентричного диполя смещена относительно центра Земли.
Геомагнитное поле наиболее полно описывают модели IGRF (Международное геомагнитное аналитическое поле) и WMM (Всемирная магнитная модель). В этих моделях используется разложение потенциала геомагнитного поля в сферический гармонический ряд, предложенный К. Ф. Гауссом в 1838 году.
IGRF-13 была предложена в декабре 2019 года и предоставляет модель DGRF для эпохи 2015.0, модель IGRF для эпохи 2020.0 и прогнозирующую модель вековых вариаций IGRF для 5-летнего временного интервала с 2020.0 по 2025.0.
Модель представлена разложением скалярного потенциала главного геомагнитного поля по сферическим гармоникам, разложение ограничивается коэффициентами от 1-й до 13-й степени и от 0-го до 13-го порядка (в прогностической вариации от 1-го по 8-й и от 0-го по 8-й соответственно), округлённых до 0,1 нТ.
Сферический гармонический ряд можно свести к дипольным моделям следующим образом. Если в разложении удержать только первый член ряда, то полученная модель будет эквивалентна модели центрального диполя.
При удержании бо́льшего числа членов сферического гармонического ряда получают эксцентричные модели с произвольным положением магнитных диполей, значениями и ориентировкой их вектора магнитного момента.