Контрольная работа на тему Контрольная работа по дисциплине «Основы инженерной геологии и гидрогеологии»

Список литературы:

1.Магнитное поле Земли. Параметры магнитного поля и значение магнитных исследований.

Многие планеты в Солнечной системе имеют то или иное магнитное поле.
Геофизика в своем специальном разделе изучает принципы происхождения и природы, магнитных полей планет, в том числе и нашей, который называют геомагнетизм. В геомагнетизме рассматриваются вопросы, связанные с возникновением и эволюцией основных, постоянных составляющих геомагнитных полей, природу переменных составляющих (они составляют порядка 1% от основного поля), а так же структуру магнитосферы – т. е. самые верхние намагниченные плазменные слои в земной атмосфере, на них оказывает воздействие солнечный ветер и космическое приникающее излучение от которого они защищают планету. Важная задача, которая стоит пред наукой изучающей электромагнетизм это установить закономерности вариаций геомагнитных полей, которые обуславливают внешние воздействие, в основе которых лежит солнечная активность [2].
Может показаться странным, но до сих пор никто так и не пришел к единому мнению о механизмах возникновения магнитных полей планеты, но при этом общепризнанная гипотеза существует — это магнитное гидродинамо, в основе которой лежит признание о существовании токопроводящих жидких внешних ядер. При тепловой конвенции, когда происходит перемешивание веществ во внешних ядрах, происходит образование кольцевого электрического тока. Причем перемешивание веществ, которые составляют верхушку жидких ядер, происходит намного медленнее, чем нижние слои, но при этом по отношению к мантии первая скорость больше чем вторая. Во время подобных медленных течений формируются кольцеобразные (тороидальные) с замкнутой формой электрические поля, составляющие внутреннюю часть ядра. Тороидальные электрические поля взаимодействуют с конвективным течением, за счет чего происходит возникновение суммарного магнитного поля с дипольным характером, при практически полном совпадении его оси с земной осью. Чтобы «запустился» подобный процесс очень важно чтобы изначально имелось в наличии магнитное поле даже незначительное, генерация которого происходит за счет гиромагнитного эффекта — намагничивание вращающихся тел по направлению к оси вращения (Рисунок 1).

Рисунок 1. Действие солнечного ветра

Немаловажный фактор — это наличие солнечного ветра — поток, в котором находятся заряженные частицы, обычно протоны и электроны, исходящие со стороны Солнца. Относительно нашей планеты воздействие солнечного ветра можно рассматривать как поток с заряженными частицами постоянно направленный, что представляет собой по факту электрические токи (Рисунок 2).

Рисунок 2. Электромагнитное поле Земли

Исходя из определения тока его направление такое, которое противопоставлено направлению движения отрицательно заряженных единиц (электроны), иными словами направление Земля → Солнце. Формирование солнечного ветра происходит за счет частиц имеющих массу и заряд, которые увлекают за собой верхние атмосферные слои по направлению к вращению планеты. В 60-х годах произошло открытие радиационного пояса Земли. Радиационный пояс является огромной космической зоной, которая распространена в экваториальной зоне планеты. Основные заряженные носители, составляющие радиационный пояс — электроны. Причем по плотности они превосходят другие заряженные носители в несколько раз. Соответственно возможно существование электрического тока который вызывает направленное круговое движение частиц из солнечного ветра, которые увлекают круговые движения планеты, в результате происходит возникновение электромагнитного «вихревого» поля.
Важно понимать, что у магнитных потоков вызываемых солнечным ветром, пронизывают и вращаются параллельно с планетой лаву, потоки которой находятся в ней. При таком взаимодействии происходит зарождение электродвижущей силы, влияющей на течение токов, а последние также формируют магнитные поля. Таким образом, у магнитного поля планеты природа токов ионосферы и лавы. Вследствие этого магнитное поле Земли является результирующим полем от взаимодействия тока ионосферы и тока лавы.
На самом деле, на магнитное поле планеты оказывает воздействие несколько факторов — токовый слой и его конфигурация, земная кора с магнитными свойствами, относительное расположение магнитной аномалии. Токовый контур аналогичен этому явлению в том случае, когда есть ферромагнитный сердечник. Действие последнего приводит к изменению конфигурации магнитных полей, в том числе к его усилению.
На практике установили, что солнечная активность воздействует на магнитные поля планет, хотя невозможно связать возникающие магнитные поля только с токовым слоем в жидких ядрах, оказывающий воздействие на него солнечный ветер, то можно утверждать, что у планет в солнечной системе, с одинаковым направлением вращения, магнитные поля должны иметь одинаковые направления. Хотя Юпитер скорее выходит за рамки этой гипотезы [4].
Интересен тот факт, что солнечный ветер воздействуя на возбужденное магнитное поле планеты способствует формированию вращающего момента, который имеет направление к вращению Земли. Следовательно, наша планета относительно ветра Солнца имеет такой же принцип, как и двигатель с постоянным током самовозбуждающийся. Источник энергии (или генератор) таким образом, это есть Солнце. Исходя из того, что ток Солнца воздействует на магнитные поля и вращающие моменты оказывающие воздействие на планету, также воздействует солнечная активность, то если увеличивается последний происходит увеличение вращающего момента, он действует на Землю, увеличивая его вращение.
У собственного магнитного поля Земли (геомагнитного поля) имеется несколько составных частей — основного (внутреннего) магнитного поля Земли с мировыми аномалиями, магнитными полями в локальных областях внешней оболочки и переменного (внешнего) магнитного поля Земли.