Дипольная модель магнитного поля Земли - Википедия - Dipole model of the Earths magnetic field
В дипольная модель магнитного поля Земли является приближением первого порядка довольно сложной истинной Магнитное поле Земли. Из-за эффектов межпланетное магнитное поле (МВФ), а Солнечный ветер, дипольная модель особенно неточна при высоких L-оболочки (например, выше L = 3), но может быть хорошим приближением для нижних L-оболочек. Для более точной работы или для любой работы с более высокими L-образными оболочками необходима более точная модель, которая включает солнечные эффекты, такие как Модель магнитного поля Цыганенко, Рекомендовано.
Уравнения
Следующие уравнения описывают дипольное магнитное поле.[1]
Сначала определим как среднее значение магнитного поля на магнитном экваторе на поверхности Земли. Обычно .
Тогда радиальное и азимутальное поля можно описать как
куда это среднее радиус Земли (примерно 6370 км), - радиальное расстояние от центра Земли (с использованием тех же единиц, что и для ), и - азимут, отсчитываемый от северного магнитного полюса (или геомагнитный полюс ).
Иногда удобнее выражать магнитное поле через магнитную широту и расстояние в радиусах Земли. Магнитная широта (MLAT), или геомагнитная широта, отсчитывается к северу от экватора (аналогично географическая широта ) и связан с к . В этом случае радиальная и азимутальная составляющие магнитного поля (последняя еще в направление, отсчитываемое от оси северного полюса) задаются
куда в данном случае имеет единицы радиусов Земли ().
Инвариантная широта
Инвариантная широта - это параметр, который описывает, где конкретная линия магнитного поля касается поверхности Земли. Это дается[2]
или же
куда инвариантная широта и - L-оболочка, описывающая рассматриваемую силовую линию магнитного поля.
На поверхности Земли инвариантная широта () равна магнитной широте ().
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Уолт, Мартин (1994). Введение в геомагнитно захваченное излучение. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. С. 29–33. ISBN 0-521-61611-5.
- ^ Кивельсон, Маргарет; Рассел, Кристофер (1995). Введение в космическую физику. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. С. 166–167. ISBN 0-521-45714-9.
внешняя ссылка
- Мгновенный прогон модели магнитного поля Цыганенко из NASA CCMC
- Сайт Николая Цыганенко включая исходный код модели Цыганенко