Ⅰ 為什麼地球的磁極與地理的南北極不重合
因為地磁的南北極是由於地球內部磁流體運動產生的,而磁流體運動不規則,所以產生的磁極是不固定的,但是總是在某個區域附近,而地理南北極是人們為了確定地理坐標而自己定的,是固定不變的,在制定的年代還沒有發現地磁極,所以不重合,這也是導致地磁極和地理極相反的原因。
Ⅱ 為什麼地球的南北磁極會倒轉
1905年12月6日,挪威探險家阿蒙森在威廉王島上探出北磁極的位置。有趣的是,他發現,與英國探險家約翰·羅斯約在60年前第一個測定的這一磁極位置相比已有所移動。為什麼磁極也會移動呢?難道指北針「北」的方向還會變化嗎?還真的會變化,甚至會倒轉。
指南針之所以叫指南針,就是因為除了南北極點外,它無論處在哪裡,兩端總是分別指向南北方向。但是,地球磁場的方向並不是恆定不變的,它的南北磁極曾經對換過位置,指南針變成了指北針,這就是「磁極倒轉」。
在地球的幾十億年歷史中,磁極倒轉事件多次發生。僅在最近的450 萬年裡,就出現了4 個磁場極性不同的時期。有兩次和現在基本一樣,是「正向期」,即地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。還有兩次則是和現在正好相反的「反向期」。在每一個磁性時期里,有時還會發生短暫的磁極倒轉現象。
為什麼會出現磁極變化呢?地球磁場反復變化有什麼規律嗎?科學家們對此也沒有得出統一的觀點。大部分科學家認為,當地球內部液態鐵質流圍繞著地核中心流轉時,如果突然發生變化,其流動方向倒轉,就會引發磁極倒轉現象。
地磁倒轉的問題吸引著許多地質學家和地球物理學家,目前有兩種主流觀點。一種認為,這種磁極倒轉是偶然事件,可能是對流產生的。如果地球內部某處的磁性突然比其他地方強,則它會將磁力擠出地表,擠到地表的磁力形成一個小磁場,並會反作用於原磁力溢出點,在這種情況下,就發生了磁極倒轉。
但也有人認為,地球磁場的倒轉並不是一個隨機事件,而是有一定的規律可循,也是可以預報的。只是由於地心變化太過復雜,人們還沒能夠總結出類似流體運動的規律。
Ⅲ 為什麼地球的南北磁極會倒轉
指南針之所以叫指南針,就是因為除了南北極點外,它無論處在哪裡,兩端總是分別指向南北方向。但是,地球磁場的方向並不是恆定不變的,它的南北磁極曾經對換過位置,指南針變成了指北針,這就是「磁極倒轉」。
在地球的幾十億年歷史中,磁極倒轉事件多次發生。僅在最近的450 萬年裡,就出現了4 個磁場極性不同的時期。有兩次和現在基本一樣,是「正向期」,即地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。還有兩次則是和現在正好相反的「反向期」。在每一個磁性時期里,有時還會發生短暫的磁極倒轉現象。
為什麼會出現磁極變化呢?地球磁場反復變化有什麼規律嗎?科學家們對此也沒有得出統一的觀點。大部分科學家認為,當地球內部液態鐵質流圍繞著地核中心流轉時,如果突然發生變化,其流動方向倒轉,就會引發磁極倒轉現象。
Ⅳ 地理的兩極和磁極為什麼會有偏差
地理極點與地磁極點
地理極點 人們假想的地球旋轉軸,穿過地心,與地球表面相交的兩點,即地理北極和地理南極。
地磁極點 人們假想的地球磁軸,與地球表面相交的兩點,即地磁北極和地磁南極。
地理極點與地磁極點,通稱地球極點。它們的相似之處,都位於地球的高緯地區,都能用於指示方向,與人們的生產、生活關系密切。
地理極點與地磁極點的不同在於:
1.地理極點與地磁極點所在地球的位置相反
通常,我們用羅盤磁針來確定地球上的方向。根據同極相斥、異極相吸的磁學原理,磁針北極指向的地磁極點應是地磁南極,磁針南極指向的地磁極點應是地磁北極。可見,地磁北極在地理南極地區,地磁南極在地理北極地區,兩種極點在地球的方位上是相反的。
為了適應地理學上沿用的稱呼習慣,人們把磁針北極指向的地磁南極,稱作北磁極,意為位於北方的地磁極點;把磁針南極指向的地磁北極,稱作南磁極,也意為位於南方的地磁極點。
2.地理極點指向為真,地磁極點指向為「准」
地球上的方向源於地球自轉的方向。地理兩極是建立在地球自轉運動(自轉軸)的基礎上的。同理,以地理兩極為基點確立的南北方向,是建立在地球的自轉運動的方向的基礎上的。地軸與赤道面互為垂直,因而地理北極指示地球上的正北方向,也是地球上的真北方向。
地磁極點指示的方向,只是准方向。宋代的科學家沈括最早發現了磁針所指的方向並不是真正的南北方向。1831年6月1日,英國科學家詹姆斯·羅斯在距地理北極千里之遙的加拿大北部,第一次找到了北磁極。10年後,他又找到了南磁極。首先准確地證實了地磁兩極與地理兩極互不吻合的事實。現在,北磁極距地理北極達1400千米之遠。因此,聯結地磁兩極的磁力線,明顯地偏離聯結地理兩極的子午線。可見,地磁極點所指示的方向並不是真正意義上的南北方向。而且,碰到全球性的磁極反轉、局部或瞬時的地磁異常,地磁所指示的方向與地理方向偏離更大,甚至完全相反。為此,科學家應用羅盤把磁力線的方向標在地圖上,並與固定的地理經緯線坐標分別以GN(地理北)和MN(磁北)區別開來,註明各地的磁偏角,用來糾正人們利用羅盤測量方向時所造成的偏差。
3.地理兩極互為對跖,地磁兩極互不對跖
地球自轉軸穿過地心,分別交於北緯90°和南緯90°地面,使地理北極與地理南極互為對跖點。磁軸不穿過地心。據1955年公布的地磁資料,北磁極約位於北緯76°,西經100°,南磁極約位於南緯67°,東經140°,它們互不為對跖點。
4.地理兩極變化小,地磁兩極變化大
地理兩極的移動叫做極移,一般速度緩慢,范圍很小。科學家可以通過精確測定各地經緯度的變化,知道地理兩極變化的情況。為了這個目的,世界各國在北緯40°附近,設立了緯度觀測站。據1967年~1973年測量的結果,地理兩極移動地范圍各僅15米左右。極移的原因,主要是地區內部和外部的物質移動,使地球的重心和地軸在地球內部的位置出現微弱的變化。
地磁兩極在不斷地變化著,大體上可以分作長期變化、短期變化和磁極反轉三種。
從長期變化來看,主要是磁極沿地理極的周圍地區作緩慢遷移。有證據表明,在過去的350年中,北磁極的緯度曾經變動12°,經度曾經變動45°。南磁極的緯度曾經變動14°,經度曾經變動29°。以北磁極為例,1960年它的位置在威爾士島北部,1970年就移向西北的巴瑟斯特島,1985年又移到了伊麗莎白女王島。它的平均位置,現在每年大約要向西移動5.4千米,向北移動24.4千米,以至加拿大國家地磁台要每隔24小時向世界公布一次北磁極的准確位置。造成磁極長期變化的原因,是地球內部物質的運動。過去,人們曾以為,地球內部(地核)存在大量的鐵鎳元素,地球磁場產生於地球內部的磁鐵。但後來人們又發現,地球內部的溫度高達2000℃以上,遠遠超過鐵770℃的居里點(物質保持磁性的溫度界限),否定了原先的假說。現在比較流行的看法,是物理學家埃爾薩塞提出的理論。他認為,地球地核物質由鐵鎳等元素組成,是一個優良的導體。地球內核為固體,外核為液體。隨著地球的自轉,造成外核環繞內核呈東西向的慢渦流,這些慢渦流產生一定的電流,電流伴隨慢渦流呈環流運動,產生一定的磁場。地球不停地自轉,液態的外核慢渦流不停地運動,地球磁場就會得以保持,並大大地加強起來。又由於地球外核內部物質運動均衡與不均衡的變化,引起環流電場的變化,勢必導致地球磁場的變化,表現為磁極的緩慢遷移。
從短期變化來看,磁極與整個地球磁場呈現周期性的太陽日變化、太陽日變化和一年內的季節變化,以及非周期性的磁暴等。造成磁極與地球磁場短期變化的原因,是地球受到地球外部天體運動的影響。來自太陽的帶電粒子改變著地球大氣的電離層的狀況,從而改變著地球的磁場。太陽輻射強度以晝夜和年內的季節變化,將產生地球磁場的周期性變化。強烈的太陽活動,使地球磁場受到太陽強大的粒子流的干擾,在幾小時到幾天內,磁場強度的變化可達幾百甚至幾千伽馬,磁針不停地擺動,失去指向作用,即發生了通常所說的磁暴。
從磁極反轉來看,地球本身就象一根磁棒,地質歷史上曾發生無數次的磁極反轉現象,原來的北磁極變化成後來的南磁極,再後來又變回為北磁極。當岩漿噴出地表凝固成新的岩石時,當時地球磁場的方向便被永久地「記錄」在岩石中。現在,通過對大陸各個地質時期岩石中古地磁的研究,人們可以清楚地看到:在過去的450萬年間,磁極皮轉已經發生過三次,每一次都要歷時幾千年的時間。造成磁極反轉的原因,至今還是一個謎。印度國家地理研究所的學者J.G·內吉認為,太陽系在其銀河軌道上運行而引起萬有引力的變化,是導致地球磁極反轉的原因,但他無法系統地闡明其機制。根據地磁形成的學說,我們或許可以這樣認為,是地球自轉速度的快慢變化造成磁極的反轉。其機制是受運動慣性的作用,當地球自轉速度加快時,外核運動的加速度小於內核運動的加速度,可以把兩者看作是外核繞著內核呈自東向西的相向環流運動;當地球自轉速度變慢時,外核運動的減速度小於內核運動的減速度,兩者可看作外核繞著內核呈自西向東的相向環流運動。環流運動相對方向的改變,引起環流電場電流流向的變化,並引起磁場系統的改變,將造成地球磁極的反轉,而地質時期地球自轉速度呈周期性的變化,已是科學界不容爭辯的事實。(網路上的知識,你有興趣的話,可以看看)
Ⅳ 普遍認為地球兩極多久反轉一次為什麼會翻轉
地球的南北兩極是不會反轉的,出現反轉的是地磁極。
地球表面上地磁場方向與地面垂直、磁場強度最大的地方,稱為地磁極。地磁極有兩個(磁北極和磁南極),其位置與地理兩極接近,但不重合。現代地球的磁極其地理坐標分別是:北緯76°1′,西經100°和南緯65°8′,東經139°。
地球是個大磁場,然而地球的磁極卻非亘古不變的,自地球誕生以來,它的南北磁極曾經發生過幾次轉變,科學家們把這種現象稱為「磁極倒轉」。在最近幾百萬年的時間里,地球的磁極已經發生過多次顛倒:從69萬年前至今,地球的方向一直保持著相同的方向,為正向期;從235萬年前至69萬年前,地球磁場的方向與現在相反,為反向期;從332萬年前到235萬年前,地球磁場為正向期;從450萬年前至332萬年前,地球磁場為反向期。
至於為什麼會出現「磁極倒轉」這種現象,目前地球物理學家尚未完全理解地磁場倒轉的過程,有的只是一些猜想。
Ⅵ 地球的磁極與地理南北極相同嗎為什麼
不相同。地球的北磁極(N極)在地球的地理南極附近,地球的南磁極(S)在地球的地理北極附近。
因為地理南北極是人為定義的,而地磁南北極是根據磁感線方向而定的。
磁體內部的磁感線由S指向N,而地球相當於一個磁體,人們發現它內部的磁感線是由地理北極指向地理南極,故地理北極附近就是地磁南極(S),而地理南極附近是地磁北極(N)。
其實這個概念很容易混淆,也不大容易理解。據說在歐美國家,地磁南北極是與地理南北極一致的,在地理北極附近的就是地磁北極,在地理南極附近就是地磁南極。這樣就容易理解多了。
Ⅶ 為什麼磁場方向和地理方向是相反的
地球好像一塊巨大的磁鐵.具有磁性.並在它的周圍形成永久性的磁場.地球的磁場具有正極(磁北極)和負極(磁南極).是一個偶極磁場.1975<年測得的地磁南極位於北半球2N.100.6W離地理北極約1600<公里.在加拿大北部巴瑟斯特島的西北,地磁北極位於南半球65.139.離地理南極約1600<公里.在南極洲大陸邊緣威爾克斯地東北.習慣上人們把位於北半球的地磁南極叫北磁極.位於南半球的地磁北極叫南磁極.可見地磁的南極和北極與地理的南極和北極是不一致的.所以地磁子午線與地理子午線有個交角.這個角稱磁偏角.以指北針為准.偏東為正.偏西為負.如果地球是個均勻磁球體.在兩地磁極所在的地理經線上.地磁偏角應為0或180.這條經線叫無偏線.無偏線把全球分為東偏半球和西偏半球兩大部分.實際上地球不是個均勻磁體.磁偏角的分布也較復雜.磁針只能在地磁軌地區保持水平.在其他地區都是傾斜的.而在兩極則為直立狀態.磁針在各處與水平面之間的夾角稱磁傾角.在不同緯度上磁傾角不同.以指北針為准.下傾者為正.上仰者為負.磁偏角與我們日常生活工作有較密切關系.用指南針定方向時.首先要知道當地的磁偏角.進行校正後.才能確定該地的真正南北方向.從理論上可以推算出地面上每一點的磁偏角和磁傾角.如果在某地實測的磁偏角.磁傾角與理論值不符時.稱為地磁異常.如果地下存在磁鐵礦和其它有磁性礦物質時.常常引起地磁異常.可以利用這種現象進行探礦.這是地球物理探礦方法之一.通過研究古老岩石中保存下來的剩餘磁性.可以推斷地質時代地球磁場方向的變化及磁極移動等.稱為古地磁學.古地磁資料常為地殼構造運動提供證據.本世紀60年代以來.獲得大量海底磁場資料.發現在海嶺兩側地磁異常帶對稱排列.這為海底擴張說和板塊構造說提供了重要科學證據 地球磁場變化威脅人類 地球的磁場並非亘古不變.它的南北磁極曾經對換過位置.即地磁的北極變化成地磁的南極.而地磁的南極變成了地磁的北極.這就是所謂的[磁極倒轉". 在地球45億年的生命史中.地磁的方向已經 在南北方向上反復反轉了好幾百次.僅在近450萬年裡.就可以分出四個磁場極性不同的時期.有兩次和現在基本一樣的[正向期".有兩次和現在正好相反的[反向期".而且.在每一個磁性時期里.有時還會發生短暫的磁極倒轉現象. 在電影<後天>中我們曾看到這樣的鏡頭.群鳥迅速遷徙甚至一頭撞向牆壁.大如拳頭的冰雹砸向四處躲避的人群.電影為我們真實地展示了地球磁場易位對人類的危害. 科學家發現來自地下的低頻輻射與一些神秘的事故存在密切關系.現在尚不清楚產生這種輻射的確切原因.但科學家估計可能是地殼運動的結果.當地殼劇烈運動時.電磁粒子就會從地下逃逸出來.檢測顯示.當這種輻射爆發時.交通事故和求醫看病的人會明顯增多. 科學家還觀察到地球磁場出現了空洞.由此推斷地球磁極可能在不久的將來改變方位.事實上.現在北磁極就在向西伯利亞方向移動.南磁極則移向澳大利亞海岸.科學家推斷磁極1.5萬年才會易位一次.每次都造成大批動物死亡.恐龍.猛獁象很可能就因此滅亡.大西洋一些神秘沉沒的海島也可能與磁極易位有關. 地球上還有不少黑暗地帶.在這些區域里事故頻發.人體器官也會嚴重受損.科學家認為這也是輻射在[搞鬼".在地質斷裂帶及不同層面的地下水流交匯地區.磁場會出現異常變化.這種變化甚至對大氣電流都有影響.研究顯示.只有5%%的人對地下輻射具有抗干擾能力. 大多數人認為.指北針當然指向北方.數千年以來.水手依靠地球磁場來導航,而鳥類和其他對磁場敏感的動物已經應用這個方法有更長一段時間了.說來奇怪.地球的磁極並不是一直都指向現在的方向. 礦物可以記錄過去地球磁場的方向.人們利用這一點.發現在地球45億年的生命史中.地磁的方向已經在南北方向上反復反轉了好幾百次.不過.在最近的78萬年內都沒有發生過反轉---這比地磁反轉的平均間隔時間25萬年要長了許多.更有甚者.地球的主要地磁場自從1830年首次測量至今.已經減弱了近10%%.這比在失去能量來源的情況下磁場自然消退的速度大約快了20倍!下一次地磁反轉即將來臨嗎
Ⅷ 為什麼地球的地磁場和地理的南北極是相反的
因為存在磁偏角的原因,加上地理南北極是人為規定的,地磁南北極是自然形成的,所以不是完全對應的。地球的磁場兩極與地理兩極的位置比較接近,但不會重合,而是有著一個較小的夾角,這一夾角大家稱磁偏角。地球有磁偏角在天體中並不怪異,其他許多天體也有磁偏角。比如,木星的磁偏角目前是10度,海王星的磁偏角目前是47度。但是關於天體磁偏角的成因,目前學術界還沒有一個准確合理的解釋。而根據天文學的觀測數據,人們發現,圍繞太陽運行的各行星磁偏角的大小跟行星自轉軸傾斜的角度大小基本上成正比關系。也就是自轉傾角越大的行星,其磁偏角的度數就越大。[7]為什麼會出現這樣的現象呢?筆者認為這一自然現象並非巧合,主要是因為有些天體磁場的產生跟自身因素有關,也受到外界因素的影響。這個現象的實質是各行星的自轉傾角的不同,使其受到太陽光照的地理位置不同而導致的。根據上文筆者提出的地磁場形成機制和變化原因可知,天體的磁偏角大小跟天體的扁率有關(大氣層不計),天體的扁率越大,它的磁偏角也就越小。也有些天體會受到外界光照的影響,如果赤道地區的溫度周期性變化的平均值高,而兩極地區的溫度周期性變化的平均值低,那麼赤道與兩極地區的溫度周期性變化的平均值高低相差越大,天體的磁偏角就越小。所以就會有上述現象。 如上所述,太陽是顆恆星,它沒有受到外界光照的影響,自轉一周需要27個地球日,因而扁率較小,所以它的磁偏角相當大,大到了可以發生磁極翻轉。土星在太陽系行星中形狀是最扁的,再加上受到太陽光照的影響,赤道地區的年平均溫度值,明顯高於兩極地區的年平均溫度值,所以它的磁偏角在太陽系行星中最小。天王星和海王星是冰巨星,外形比地球扁,由於距太陽較遠,接收到的太陽輻射較少,因而赤道地區與兩極地區沒有多大的溫差,所以二者的磁偏角比地球的磁偏角還要大。值得一提的是,一個星球如果它的磁偏角很大,大到了接近90度,其磁場極性就會出現周期性倒轉。而天王星、海王星、地球的磁偏角由於都沒有接近到90度,所以其磁場的南極和北極只能在地理南北極點一定的范圍內移動,但絕不會倒轉。 來源:科技風
Ⅸ 為什麼地球的磁極與地理的南北極不重合
地理的南北極好確定,但是磁極的南北極,它的原因還沒有確切的說法,都受哪些因素的影響也不知道。而且在一定的時期內地磁的南北極還有變動。所以,除了地理的南北極與地磁的南北極相反以外,極點也並不重合。
Ⅹ 地球的地理南北為什麼和磁極相反
地理的南北極是根據地球的方位確定,而磁極的南北極是根據磁石的同異性確定