Jeomanyetik Alan

Ara 17 2007

Jeomanyetik Alan

Currently 0.0/5 Stars.
1
2
3
4
5

Rating: 0.0/5 (Toplam Oy: )

GenBilim Editor

Pazartesi, 17 Aralık 2007

Okunma: 505 kez

Dünyanın manyetik alanı nedir? Dünya küre şeklinde bir mıknatıs gibidir. Bu yüzden etrafında bir manyetik alan vardır. Dünya'nın manyetik alanı, Dünya'nın merkezine konmuş çubuk bir mıknatısın (dipol) oluşturduğu manyetik alana benzer. Bu dipolün ekseni, Dünyanın dönme ekseniyle 11 derecelik bir açı yapar. Dünyanın manyetik alanı nedir?
Dünya küre şeklinde bir mıknatıs gibidir. Bu yüzden etrafında bir manyetik alan vardır. Dünya'nın manyetik alanı, Dünya'nın merkezine konmuş çubuk bir mıknatısın (dipol) oluşturduğu manyetik alana benzer. Bu dipolün ekseni, Dünyanın dönme ekseniyle 11 derecelik bir açı yapar. Bu da coğrafik kuzey ve güney kutuplarının, manyetik kuzey ve güney kutuplarından farklı yerlerde olduğunu gösterir. Dünya'nın manyetik alanı vektörel bir büyüklüktür. Dünya üzerinde herhangi bir yerdeki manyetik alan bu vektörün yönü ve şiddetiyle tanımlanır. Genellikle bu vektörün bileşenleri olan manyetik deklinasyon, D, yatay bileşen, H ve düşey bileşen, Z, ölçülür ve bu üç bileşenden manyetik alanın diğer bütün bileşenleri hesaplanabilir.

Manyetik alan bileşenleri nelerdir?
Manyetik alanı ölçmek için yönü ve şiddeti bulunmalıdır. Yönü tanımlayan parametreler manyetik deklinasyon, D ve inklinasyon, I' dır. Dve I derece cinsinden hesaplanır. Toplam alanın (F) şiddetini ise yatay H, düşey,Z, kuzey X, doğu Ybileşenleri tanımlar. Bu bileşenler Gauss cinsinden ölçülür. (1 Gauss = 1 Oersted) ama güncel birim nanotesladır. (1 nT x 10E5 = 1 Gauss) Yerin manyetik alanı yaklaşık 25000 - 65000 nT arasında değişir. Manyetik deklinasyon manyetik kuzeyle coğrafik kuzey arasındaki açıdır. D

Manyetik kutuplar nerededirler?
Manyetik kutuplar inklinasyon açısının 90 derece olduğu bölgelerdir. Ölçülen manyetik kutuplarla, hesaplanan kutuplar iki ayrı kavramdır. Ölçülen manyetik kutuplar arazide (surveying) inklinasyonun dik ölçüldüğü alanlardır, Hesaplanan manyetik kutuplar ise bir manyetik alan modelden inklinasyonun dik hesaplandığı bölgelerdir. Manyetik kutbu tam olarak belirlemek birçok açıdan zor bir iştir. I açısının 90 derece olduğu yer sabit değildir, çok geniş bir alanı kapsar, günlük değişimler ve manyetik fırtınalar nedeniyle yüzlerce kilometre yer değiştirebilir ve doğa koşulları açısındanda ulaşması zor yerlerdedirler. Canadian Geological Survey ve U.S. Naval Oceanographic Office tarafından yapılan tespitlere göre (~1990) ölçülen manyetik kutup noktaları yaklaşık olarak;

78.5o N ve 103.4o W, Ellef Ringnes adası, Kanada,
65o S ve 139o E , Commonwealth Körfezi, Antartika'dır.

IGRF 1995 (International Geomagnetic Reference Field)'ten 1996 ortalarında hesaplanan manyetik kutuplar ise;

79 K ve 105.1 B derece,
64.7 G ve 138.6 D derecedir.

Manyetik alan Dünyanın değişik yerlerinde farklı değerlere mi sahiptir?
Evet, manyetik alan değişik yerlerde farklı değerlere sahiptirve bölgesel değişimlerin yanısıra zamana bağlı olarak da değişim gösterir. Bu nedenle bir bölgenin manyetik alanını tanımak için, belli aralıklarda sürekli ölçüm yapmak gerekir. Bu ölçümler Dünya yüzeyine yayılmış 200 kadar jeomanyetik rasathane tarafından yapılmaktadır. Manyetik alanın bazı değişmez özellikleride vardır. Kutuplarda eğim açısı (inklinasyon açısı, I) diktir, ve yatay bileşen 0'dır. Kutup üzerinde D açısı tanımsızdır, ölçülemez.

Pusulanın iğnesi manyetik kutbu mu gösterir?
Hayır, pusulanın mıknatısı bulunduğu yere göre manyetik alanın yatay bileşenin yönünü gösterir (yani tek bir noktayı göstermez).

Manyetik ekvator ne demektir?
Manyetik ekvator eğim açısının (inklinasyon açısı, I) 0 olduğu yerlerdir. Bu bölgelerde manyetik alanın düşey bileşeninin bir değeri yoktur. Manyetik ekvator sabit değildir, çok yavaş da olsa hareket halindenir.

Manyetik alan modelleri nelerdir ve bu modellere neden ihtiyaç duyarız?
Dünyanın manyetik alanı zaman içinde sürekli değiştiğinden, gelecekte nasıl bir şekilde karşımıza çıkacağını bilemeyiz. Ancak düzenli ölçümler sayesinde seneler içinde nasıl değiştiğini tespit edebiliriz. Bu ölçümler sayesinde manyetik alanı ve nasıl değiştiğini matematiksel olarak resmedebiliriz. Manyetik alan birçok değişik faktöre bağlı olarak değiştiği için önceden belirlemek imkansızdır ve bu yüzden ölçümlerin sürekli ve hassas bir şekilde yapılıp modellenmesi zorunludur. (Manyetik alan modeli örneği: 1990 Deklinasyon Haritası)

Manyetik alan hakkında daha detaylı bilgileri nerden bulabilirim? deklinasyon açısı coğrafik kuzeyin doğusunda ise pozitif, batısında ise negatif alınır. Manyetik inklinasyon ise yatay düzlemle toplam alan arasındaki açıdır.

Chapman, S. ve Bartels, J., Geomagnetism, Oxford University Press (Clarendon), London and New York, Volumes 1 and 2, 1940.
Jacobs, J.A., Geomagnetism, Academic Press Limited, London, Volumes 1, 2, 3 and 4, 1987.
Özdoğan, İ., Işıkara, A.M., Orbay, N. Düzgit, Z., Arzmanyetizması İlkeleri ve Uygulamaları, İstanbul Üniversitesi yayınları, Mühendislik Fakültesi, 1986.