Дипольная модель магнитного поля Земли - Википедия - Dipole model of the Earths magnetic field

График, показывающий линии поля (которые в трех измерениях описывают "раковины") для L-значения 1.5, 2, 3, 4 и 5 с использованием дипольной модели магнитного поля Земли

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 ).

Компоненты магнитного поля в зависимости от широты

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

  1. ^ Уолт, Мартин (1994). Введение в геомагнитно захваченное излучение. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. С. 29–33. ISBN  0-521-61611-5.
  2. ^ 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