Denní variace geomagnetického pole

CZ - Denní variace geomagnetického pole

SK - Denné variácie geomagnetického poľa

EN - Daily variation geomagnetic field

= krátkodobá změna geomagnetického pole odpovídající periodě jednoho slunečního dne

Popis

Ve dne dochází k maximu GMP v rámci denní variace. (Zdroj obrázku: www.geomag.bgs.ac.uk)

Geomagnetické pole (GMP) má pravidelné malé odchylky s periodou 24 hodin. Této periodické odchylce se říká denní variace GMP, obvykle s maximem po poledni místního času a s minimem v noci. Sekvence jevů, které vedou ke vzniku takového chování GMP jsou způsobené změnou v ionosférických elektrických proudech Země, ohřevem atmosféry a slunečním větrem tzv. sluneční denní variací popř. slapovými jevy Měsíce tzv. lunární denní variací (její perioda je 24 hodiny a 50 minut). Nejlépe se pozoruje během nízké sluneční aktivity a označuje se S_q.

Díky střídání dne a noci dochází k osvětlení a zahřívání pouze jedné polokoule Země, toto záření ohřívá ionosféru a způsobuje konvekci (viz ilustrační obrázek). Konvekce pohybuje nabitými částicemi pomocí GMP Země a vytváří dynamo, které pohání elektrické proudy ionosférou od geomagnetického rovníku do cca 50° geomagnetické šířky.

Velikost magnetické indukce denní variace GMP kolísá v rozmezí 10 - 30 nT. V případě geomagnetických bouří měření neprobíhá. Samotné měření je ovlivněno hned dvěma vlivy. Prvním vlivem jsou teplotní změny během ročních obdobích tzv. sezónní denní variace. Druhým vlivem jsou geomagnetické souřadnice místa, kde měření probíhá, velikost amplitudy samotného měření se nemění od geomagnetického rovníku (kde je hodnota indukce nejvyšší asi 250 nT) do cca 50° geomagnetické šířky. Se zvyšující se geomagnetickou šířkou velikost amplitudy prudce stoupá a samotná variace se již nedá rozeznat.

V poruchových dnech, tj. ve dnech, kdy na Slunci probíhají erupce, se denní variace nazývá poruchová denní variace (v tzv. v porušených dnech) S_d a její hodnoty se udávají až po odečtení S_q.

V případě měření denní variace na dvou observatořích o stejných geografických šířkách a různých délkách v klidném dnu jsou měření téměř totožná. Liší se pouze o fázi, která je způsobena jinou denní dobou. Zjednodušeně lze tedy říct, že v klidných dnech se jedná o funkci zeměpisné šířky a lokálního času.

Historie

První zaregistroval denní variaci anglický vynálezce a geofyzik George Graham (1673 - 1751). V roce 1722 se mu podařilo sestrojit velmi přesný kompas s rozlišením 2´. Díky tomu si všiml, že geomagnetická deklinace se mění během dne až o půl stupně. V roce 1741 si začal dopisovat s Andersem Celsiem, který denní variaci ten rok také pozoroval. Společně sledovali porušené i klidné dny a nazvali tento jev magnetickým počasím.

Znovu se tato perioda objevila až v roce 1832, kdy ji C. Gauss zaznamenával v porušených dnech. Observatoř v Greenwich pokračovala v jeho práci. Mimo této observatoře začalo častější pozorování až mezi lety 1933 a 1935, kdy se začalo měřit kosmické záření (nejvýraznějším článkem kosmického počasí je totiž sluneční vítr). Lepší data a tím i výsledky přinesla až nepřetržitá registrace od roku 1936 na čtyřech různých geomagnetických šířkách (Huancayo λ=0°, Cheltenham λ= 50° s. š., Christchurch λ = 48° j.š. a Godhavn λ=80° s.š.).

Kolísání sklonu GMP zaznamenané na rozhledně Hartland 22. června 2004. Graf je typický pro Sq variaci pozorované v této zeměpisné šířce. Pod grafem najdete změnu směru střelky kompasu příslušející k hodinám v grafu. Směr střelky je schválně vychýlený o větší úhel pro snazší interpretaci.
(Zdroj: http://www.geomag.bgs.ac.uk)