地理兩極與地磁兩極
在利用懸縷法進行測試時,沈括發現磁針所指並非方位盤上的正南方向,其南端「常微偏東」,從而首次發現並記錄了地磁偏角現象。 地球磁極又稱「地磁極」。地球表面上地磁場方向與地面垂直、磁場強度最大的地方,稱為地磁極。地磁極有兩個(磁北極和磁南極),其位置與地理兩極接近,但不重合。現代地球的磁極其地理坐標分別是:北緯76°1′,西經100°和南緯65°8′,東經139°。
在最近幾百萬年的時間里,地球的磁極已經發生過多次顛倒:從69萬年前到目前為止,地球的方向一直保持著相同的方向,為正向期;從235萬年前至69萬年前,地球磁場的方向與現在相反,為反向期;從332萬年前到235萬年前,地球磁場為正向期;從450萬年前至332萬年前,地球磁場為反向期。
地球磁極是在不停的運動,下面這篇文章供你參考!
地球飛舞的盾牌
大概在2000多年前戰國時代,我們的祖先就發現,天然的磁石能夠穩定地指示地面的絕對方向,因此發明了司南,初步體驗到了大地冥冥之中存在一種神秘力量;隨後的1000年裡,人們逐漸學會了在更多的領域利用這個現象,到了宋朝就已經在航海時廣泛地運用靈巧的指南魚和指南針導航,為後來的鄭和與哥倫布實現遠洋航海提供了重要的技術保障。隨著環球航海的興盛與電磁學的建立,人們發現指南針的奧秘全在於地球本身是一個大磁鐵,正是由於這個大磁鐵的磁極方向恰好穩定在接近地球自轉軸的方向上,所以它的磁場方向在地球表面的大部分地區,都近似地表示了地面的南北方位。
如果說利用地磁導航對於人類來說還不是不可或缺的,因為我們還可以利用星辰和慣性等等其他方法來進行導航,那麼在進入20世紀後,人們進一步發現,地球磁場其實還為人類乃至地球上的一切生命提供了至關重要的保護作用,甚至可以說,如果地球沒有這個大磁鐵所產生的磁場,生命就幾乎沒有可能在地球出現與生存下去,因為地球磁場阻擋了絕大部分的來自太空的帶電「子彈雨」-宇宙射線。
地球的護生盾牌
最早讓人們發現地磁場的這種保護作用的是美麗的極光。人們通過仔細地觀測在高緯度地區天空常見的如九天瀑布一般的、如夢如幻的極光,發現她們是由漫天而來的宇宙高能帶電粒子雨撞擊大氣分子而產生的發光現象。這種宇宙射線主要來自太陽,也包含來自四面八方的宇宙射線,那麼在正對著太陽的赤道天空應該能夠看到更多的極光現象,為什麼我們只能在接近極地的高緯度地區看到呢?正是由於地磁場的作用,使得帶電粒子在進入地磁場後,都順著磁力線奔向南北兩個磁極,這才使得粒子雨只降落在高緯度地區。
宇宙高能粒子在撞擊生命大分子後,具有強大的破壞作用,盡管經過厚實的大氣層的攔阻,但高流量的太陽風宇宙射線還是有可能直接打擊到地面,那麼在高緯度地區看極光豈不是非常危險?1958年2月,美國在其發射的第一顆人造衛星"探險者1"號上面就裝備了專門測量宇宙射線強度的蓋格計數器,解答了這個疑問。科學家們發現,衛星的高度在600公里以下時,計數器的測量結果還是正常的,但當衛星達到800公里以上的高度後,計數器馬上進入飽和狀態,乃至無法正常工作。由於只有在所測得的宇宙線強度比預計的大1萬5千倍時,才能夠導致計數器飽和,因此這個結果意味著在地球約800公里以上的高空存在一個強烈的充滿了太陽風和宇宙射線的地帶。美國物理學家J·A·范艾倫認為這個把整個地球包圍著的高輻射地帶,是由於太陽風和宇宙射線粒子在抵近地球時,被地磁場俘獲而轉變運動方向,從而穩定地被關閉在地球上空某一區域里形成的,因此大部分的帶電粒子實際上是被地磁場滯留在這個地帶,而並沒有撒向大地。後來大規模的衛星探測證明了這個理論設想,還發現地球的輻射帶分為內輻射帶和外輻射帶,它們都對稱地分布在地磁場的兩側,而不是存在於高磁緯地區的上空。
更全面的衛星觀測發現,地球磁層始於距離地面大約600-1000公里處,在面向太陽的一側,磁層的磁力線也受到太陽風的影響而向地面壓縮,產生一個半球形的包層,稱為磁層頂區;在背向太陽的一側則向外延伸,一直到約10倍地球半徑的地方,稱為磁層尾區。
所以我們還是得慶幸地球擁有一個強大的地磁場,能夠讓直沖地面而來的致命粒子雨偏轉為圍繞地球轉,再泄漏一點點飛向極地,讓我們能夠安全地欣賞到絢麗的極光。
不過,在人們慶幸的同時卻驚異地發現,這個產生了巨大地磁場來周密地保護地球的地球磁鐵,實際上並不是穩定的,而是一直在地球內部運動著,其相應磁場的大小和方向都一直在發生變化。在地球過去漫長的歷史當中,這種運動導致地球磁極不斷發生倒轉。這又令人產生一種隱憂,就是地球磁場的方向與強度的這種變化會不會影響我們的生存?畢竟它是地球上一切生命的保命盾牌啊!
斑斕的磁場
人們在世界各地記錄當地的地磁場方向和強度,大概已經有了400年的歷史了;後來科學家們又發現在火山熔岩和大陸與海底的地質沉積物當中,能夠找到更加久遠的歷史上的地磁記錄。所有這些數據都告訴我們,地球磁場的空間分布非常復雜,反映了它的產生機制也非常復雜,決不是可以簡單地想像為由一根南北向的磁鐵棒所發出的;而地磁場的方向與強度在漫長的歷史當中隨著時間而發生的變遷,也是充滿了未解之謎。
從約400年前開始,在全球各大洋活躍的航海家們已經學會隨時隨地地記錄地磁方向或強度;到了20世紀,科學家們更是針對性地在全球各個位置進行地磁實地測量,或者運用人造衛星從太空進行大范圍觀測。把所有這些數據收集起來,就可以繪制一張全球地面磁場分布的400年演變歷史地圖。從這張地圖可以發現,在這400年間,盡管主要的南北磁極的位置也有一定的變化,但更加引人注目的,是在地表還散布著一系列相對較弱的磁極,它們主要是異性相間地沿著赤道分布,而這些磁極以平均每年約17公里的速度沿著赤道向西移動。盡管這些較弱的磁極所產生的磁場強度只有南北磁極所產生的地磁場強度的約10%,但它們應該和南北磁場具有相同的起源,而且這些弱磁極的運動,也應該和南北磁極的運動一起,構成一個整體的地球內部磁場變化的不同方面。
現在一般認為,地磁場是由處於地幔之下、地核外層的高溫液態鐵鎳環流引起的。通過對天然或人為的地震波的測量,人們發現地核外層是溫度最高的、液態的鐵鎳合金,高溫下液態金屬產生對流與環流,形成類似金屬導線線圈的結構,從而產生電流與磁場。這樣地球主要的南北向磁場固然表明了存在一個主要的金屬環流,而地表其他位置出現的磁極,也表明還存在一些次要的能夠形成磁極的金屬流。因此科學家們推測,之所以沿著赤道出現弱磁極的西向移動,有兩種可能的機制:一種可能性是沿著赤道方向存在一種稱為赤道噴射的向西輸運地核流體的過程,其中所產生的金屬流導致了弱磁極的移動,而在旋轉對流系統的實驗室研究中,也發現了這種沿著赤道的西向輸運過程;另一種可能性則是一種被稱為MAC波的機制,綜合了對流、磁場的不穩定性以及地球自轉這三種作用,然後這種MAC波的傳播導致了弱磁極的移動。
目前還難以判斷到底哪種機制更加真實,對於這種弱磁極的移動是不是在整個地球歷史中長期持續、以及是不是和南北主磁極以約45萬年為周期進行倒轉存在關聯,也還存在很大的爭議,因為人類對於地球內部的了解還不如對月球表面的了解多,這就使得我們不得不更加全面地去監測地球表面斑斕的磁場變化,以及尋求更多地獲取來自地球深處的信息。
流浪的磁極與逍遙的地球
在弱磁極漂移的同時,主要的南北磁極同樣在流浪。由於火山熔岩和沉積物的成岩年代能夠通過地質學方法確定下來,這樣其成岩時期所受到的磁場作用痕跡就被固化下來,然後通過對殘留在火山熔岩和沉積層當中的磁場作用遺跡進行測量,就可以確定當地在某個歷史時期的地磁狀況。通過這種地質地磁學研究,科學家們已經對於迄今3000年和迄今5百萬年這兩個時間段的地磁變化有了比較詳細的了解。
不過相比於在近幾百年之內才開始的直接地磁測量,運用地質方法間接測量幾百萬年時間范圍內的地磁具有一定的局限性。對於火成岩可以測量絕對的地磁場強度,但火成岩在地球分布范圍有限,時間分布范圍也有限;對於分布更加廣泛的沉積物則只能測量相對地磁強度,而且缺乏同一個地點的長期沉積物地磁記錄。一直到10年前,一組科學家首次報道了覆蓋時間范圍到4百萬年前的沉積物地磁記錄,發現在這4百萬年間,地磁極發生了多次倒轉,並且肯定了在20世紀60年代就已經得到的一個結論,即在磁極倒轉過程中,磁場強度會減弱。而最近,在海底鑽探項目(ODP)當中,通過對甚高沉降率核的分析,獲得了非常清晰的迄今80萬年的地磁強度記錄,再次確鑿表明了在地磁極倒轉過程中,地磁強度會減弱。
同時另外一組科學家也找到了比火成岩更好的能夠記錄絕對磁場強度的樣本,即一種海底玄武岩類玻璃(SBG),從而得到了迄今5百萬年的絕對磁場強度記錄,大大增加了我們對於這段歷史的地磁演變史的知識。
這些證據提示了在地磁強度變化和地磁極位置變化之間應該具有一定的關系,而要想更加了解這種關系,就需要獲得更多的同時表明了磁極位置和磁場強度的記錄。最近一組科學家通過對ODP項目的樣品進行分析,發現在地磁強度和地球的空間運動狀態,例如其圍繞太陽的軌道偏心率、軌道平面的傾斜度以及地球的進動,存在一種未必是巧合的周期性關聯。盡管目前對於這個現象的解釋還存在很大的爭論,但不失為一個把磁極位置變化和磁場強度變化聯系起來的很好線索。
一般而言,目前我們對於地磁歷史的強度資料和方向資料還是沒法建立太多的關聯,不過這並不妨礙我們對理解地磁場的復雜起源有了更多的信心。目前越來越多的科學家相信,地磁場的方向以及強度的變化,既源自地幔底層與地核外層的相互作用,也受到地球本身自轉以及軌道運動的影響,因此磁極滿地球的流浪,其實和地球本身在太空的遨遊密切相關。然後地球磁極方向與磁場強度的變化,又直接導致地球外部磁場的變化。可以想像,從地球誕生和圍繞太陽旋轉以來,她一定是飛舞著地磁場這塊盾牌,且舞且行著的。不過這種舞蹈究竟對於我們在地球的生存會產生什麼後果,則還有待科學家們進一步的研究。
㈡ 地磁兩極和地理兩極的區別不懂 好抽象 我
地理北極並不是絕對對應地磁南極,它們的位置是有一定偏差的,地理南極和地磁北極同理.
還有就是,地磁北極與北磁極、地磁南極與南磁極不是一個概念,它們雖然只差一個字,但意思完全不同.
地理上,地理南極是地軸的南端,地理北極是地軸的北端
物理上,地磁南極是地理北極,地磁北極是地理南極
但是,磁場北極在地理南極的偏北方,磁場南極在地理北極的偏南方
㈢ 地磁兩極和地理兩級
地理北極並不是絕對對應地磁南極,它們的位置是有一定偏差的,地理南極和地磁北極同理。
還有就是,地磁北極與北磁極、地磁南極與南磁極不是一個概念,它們雖然只差一個字,但意思完全不同。
地理上,地理南極是地軸的南端,地理北極是地軸的北端
物理上,地磁南極是地理北極,地磁北極是地理南極
但是,磁場北極在地理南極的偏北方,磁場南極在地理北極的偏南方
㈣ 地理的兩極和地磁場的兩極並不重合的現象是誰發現的
地球本身是一個巨大的磁體,地磁體的磁感線分布與條形磁體的相似,地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理的北極附近,地磁兩極與地理兩極並不重合,在北宋學者沈括的《夢溪筆談》中,記載了磁針所指方向不完全指南北這一事實.
故答案為:沈括;北.
㈤ 地理兩極和地磁兩極一樣嗎
南磁極與難達之極:南磁極即地磁的南極,1985年南磁極的位置約為東經139° 24′,南緯65°36′。「難達之極」是約以南緯82°和東經55°- 60°為中心的高地,由於地勢高峻,成為大陸冰川外流的一大分冰線,是難於接近或到達的地區。
地球好像一塊巨大的磁鐵,具有磁性,並在它的周圍形成永久性的磁場。地球的磁場具有正極(磁北極)和負極(磁南極),是一個偶極磁場.1975<年測得的地磁南極位於北半球2N,100.6W離地理北極約1600<公里,在加拿大北部巴瑟斯特島的西北;地磁北極位於南半球65,139,離地理南極約1600<公里,在南極洲大陸邊緣威爾克斯地東北。習慣上人們把位於北半球的地磁南極叫北磁極,位於南半球的地磁北極叫南磁極。可見地磁的南極和北極與地理的南極和北極是不一致的,所以地磁子午線與地理子午線有個交角,這個角稱磁偏角。以指北針為准,偏東為正,偏西為負。如果地球是個均勻磁球體,在兩地磁極所在的地理經線上,地磁偏角應為0或180,這條經線叫無偏線。無偏線把全球分為東偏半球和西偏半球兩大部分。實際上地球不是個均勻磁體,磁偏角的分布也較復雜。磁針只能在地磁軌地區保持水平,在其他地區都是傾斜的,而在兩極則為直立狀態。磁針在各處與水平面之間的夾角稱磁傾角,在不同緯度上磁傾角不同,以指北針為准,下傾者為正,上仰者為負。磁偏角與我們日常生活工作有較密切關系,用指南針定方向時,首先要知道當地的磁偏角,進行校正後,才能確定該地的真正南北方向。從理論上可以推算出地面上每一點的磁偏角和磁傾角,如果在某地實測的磁偏角、磁傾角與理論值不符時,稱為地磁異常。如果地下存在磁鐵礦和其它有磁性礦物質時,常常引起地磁異常,可以利用這種現象進行探礦,這是地球物理探礦方法之一。通過研究古老岩石中保存下來的剩餘磁性,可以推斷地質時代地球磁場方向的變化及磁極移動等,稱為古地磁學。古地磁資料常為地殼構造運動提供證據。本世紀60年代以來,獲得大量海底磁場資料,發現在海嶺兩側地磁異常帶對稱排列,這為海底擴張說和板塊構造說提供了重要科學證據
地球磁場變化威脅人類
地球的磁場並非亘古不變,它的南北磁極曾經對換過位置,即地磁的北極變化成地磁的南極,而地磁的南極變成了地磁的北極,這就是所謂的「磁極倒轉」。
在地球45億年的生命史中,地磁的方向已經
在南北方向上反復反轉了好幾百次。僅在近450萬年裡,就可以分出四個磁場極性不同的時期。有兩次和現在基本一樣的「正向期」,有兩次和現在正好相反的「反向期」。而且,在每一個磁性時期里,有時還會發生短暫的磁極倒轉現象。
在電影《後天》中我們曾看到這樣的鏡頭,群鳥迅速遷徙甚至一頭撞向牆壁,大如拳頭的冰雹砸向四處躲避的人群。電影為我們真實地展示了地球磁場易位對人類的危害。
磁場為什麼會反轉?
雖然人類已經進入21世紀,科學改變了我們的生活,但科學卻還沒有徵服自然,更多的時候它只是在記錄那些不可思議的事情是如何發生的。例如,未知的地下低頻輻射。
科學家發現來自地下的低頻輻射與一些神秘的事故存在密切關系。現在尚不清楚產生這種輻射的確切原因,但科學家估計可能是地殼運動的結果。當地殼劇烈運動時,電磁粒子就會從地下逃逸出來。檢測顯示,當這種輻射爆發時,交通事故和求醫看病的人會明顯增多。
科學家還觀察到地球磁場出現了空洞,由此推斷地球磁極可能在不久的將來改變方位。事實上,現在北磁極就在向西伯利亞方向移動,南磁極則移向澳大利亞海岸。科學家推斷磁極1.5萬年才會易位一次,每次都造成大批動物死亡,恐龍、猛獁象很可能就因此滅亡,大西洋一些神秘沉沒的海島也可能與磁極易位有關。
地球上還有不少黑暗地帶,在這些區域里事故頻發,人體器官也會嚴重受損。科學家認為這也是輻射在「搞鬼」。在地質斷裂帶及不同層面的地下水流交匯地區,磁場會出現異常變化,這種變化甚至對大氣電流都有影響。研究顯示,只有5%%的人對地下輻射具有抗干擾能力。
下一次地磁反轉即將來臨嗎?
大多數人認為,指北針當然指向北方。數千年以來,水手依靠地球磁場來導航;而鳥類和其他對磁場敏感的動物已經應用這個方法有更長一段時間了。說來奇怪,地球的磁極並不是一直都指向現在的方向。
礦物可以記錄過去地球磁場的方向,人們利用這一點,發現在地球45億年的生命史中,地磁的方向已經在南北方向上反復反轉了好幾百次。不過,在最近的78萬年內都沒有發生過反轉———這比地磁反轉的平均間隔時間25萬年要長了許多。更有甚者,地球的主要地磁場自從1830年首次測量至今,已經減弱了近10%%。這比在失去能量來源的情況下磁場自然消退的速度大約快了20倍!下一次地磁反轉即將來臨嗎?
㈥ 地球的地磁兩極和地理兩極有什麼不同詳細!
地球磁極又稱「地磁極」。地球表面上地磁場方向與地面垂直、磁場強度最大的地方,稱為地磁極。地磁極有兩個(磁北極和磁南極),其位置與地理兩極接近,但不重合。現代地球的磁極其地理坐標分別是:北緯76°1′,西經100°和南緯65°8′,東經139°。
在最近幾百萬年的時間里,地球的磁極已經發生過多次顛倒:從69萬年前到目前為止,地球的方向一直保持著相同的方向,為正向期;從235萬年前至69萬年前,地球磁場的方向與現在相反,為反向期;從332萬年前到235萬年前,地球磁場為正向期;從450萬年前至332萬年前,地球磁場為反向期。
㈦ 地理兩極和地磁兩極有什麼不同
地理上的那北極指的是地軸同地球表面的交點
而磁場的南北極是地磁場的方向。
現在來說他們是大致相反的。但是並不是完全重合的相反。即地磁南極在地理北極的附近。
地磁的南北極是在不斷的漂移的,在地球歷史上已經有過幾次地磁場的翻轉。
㈧ 地磁兩極與地理兩極有什麼關系
地理兩極是永遠不變的,最北邊是北極,最南邊是南極。而地磁兩極是不斷變化的,目前地理兩極和地磁兩極是完全顛倒的,不過地磁兩極每過一百萬年就會完全倒轉一次,也就是說再過100萬年就與地理兩極方向大致相同了。
㈨ 地磁兩極與地理兩極為什麼有偏差
目前國際公認的是地磁北極在地理北極附近,地磁南極在地理南極附近,以此推論我們的指南針指向北方的一邊應該是該磁鐵的南極。其實問題正是出在人們對指南針的定義上。通常人們把指南針指向北邊的一方稱為北極,也就是說人們將指南針的磁南極標上了地理北極的標志並以此來推論地磁南北極的位置,顯然此方法混亂了地理南北極與地磁南北極的概念。所以確切的說應該將磁鐵的南極與北極稱為指南極與指北極。而我國的某些教科書是應
該與國際接軌統一下觀點了。
很高興為您解答