2.8.1. Класифікація геомагнітних варіацій
Магнітосфера Землі являє собою надзвичайно рухливе і мінливе освіту, параметри якого різко змінюються в залежності від зовнішніх умов. Стан магнітосфери повністю залежить від динамічних змін зовнішніх умов - різної орієнтації земного диполя, параметрів сонячного вітру, неоднорідності його щільності, швидкості, орієнтації і величини міжпланетного магнітного поля. Однією з характеристик стану магнітосфери служать варіації геомагнітного поля (рис.2.10). Геомагнітними збуреннями називаються будь-які відхилення елементів геомагнітного поля від рівня, що характеризується спокійним станом поля. Амплітуда цих відхилень може бути від одиниць до тисяч нТл, а тривалість їх - від секунд до діб. При накладенні цих флуктуацій один на одного спостерігається картина хаотичних, довільних змін магнітного поля.
Варіації магнітного поля на поверхні Землі мають широкий діапазон частот. Магнітні збурення можуть мати локальний характер і спостерігатися тільки в обмеженому секторі довгот і широт або ж, досягаючи великої інтенсивності, охоплювати одночасно всю Землю.
Мал. 2.10. Варіації повного вектора Т в околицях г.Перми
Змінне магнітне поле, що викликає тимчасові зміни головного магнітного поля, накладається на постійне магнітне поле Землі, в результаті їх складання відбувається зміна елементів земного магнетизму. Елементи стають непостійними у часі і безперервно змінюють свої значення. Іноді зміни відбуваються плавно, підкоряючись певної закономірності, а іноді вони мають безладний характер: періоди, амплітуди і фази варіацій постійно змінюють свої значення. У першому випадку маємо справу з варіаціями, званими спокійними, або незбурених, а в другому випадку - обуреними.
Незбурених варіації мають більш-менш періодичний характер. Так, якщо спостерігати в Харкові за поведінкою вільно обертається магнітної стрілки, розташованої горизонтально, то можна помітити, що північний кінець її вранці починає відхилятися на схід і в 8 годин ранку досягає найбільшого відхилення, після чого стрілка відхиляється в протилежний бік, на захід. Це відхилення закінчується близько 14 год. Такі зміни носять назву сонячно-добових варіацій. Вони мають період, рівний сонячним діб. До числа незбурених варіацій з постійним періодом відносять сонячно-добові, місячно-добові і річні.
Варіації вертикальної складової
Варіації горизонтальної складової
Мал. 2.11. Середньодобові варіації геомагнітного поля.
Обурені варіації магнітного поля складаються з цілого ряду варіацій, які накладаються один на одного і в сумі дають неправильні коливання всіх елементів земного магнетизму біля середнього значення. Обурені варіації можна класифікувати за ознакою періодичності: періодичні, неперіодичні і неправильні флуктуації. Виділяють вікові варіації з періодичністю 500-800 років.
Періодичні варіації діляться на одинадцятилітні, річні, сонячно-добові варіації з періодом сонячної доби і місячно-добові з сумарною амплітудою до 100 нТл і більше. До апериодическим збурень відносять магнітні бурі тривалістю від декількох годин до декількох діб з амплітудою від сотень до десятків тисяч нанотесла. Зросла точність магніторазведочних апаратури дозволила впевнено фіксувати квазісінусоідальние і неправильної форми короткоперіодні коливання (КПК) з періодичністю від часток секунди до 2-10 хв. і амплітудою до 2-5 нТл. Іррегулярні КПК характеризуються загасаючої амплітудою до 1 нТл і тривалістю від декількох до 30 хв.
З неперіодичних виділяють апериодические обурення, які з'являються під час магнітних бур головним чином при зміні горизонтальної складової.
Крім зазначених варіацій існують бухтообразние варіації, описувані графіком форми затоки, бухти, тривалістю від 10-15 хв до 1 год і амплітудою від 30 до 200 нТл.