Ⅰ 为什么地球的磁极与地理的南北极不重合
因为地磁的南北极是由于地球内部磁流体运动产生的,而磁流体运动不规则,所以产生的磁极是不固定的,但是总是在某个区域附近,而地理南北极是人们为了确定地理坐标而自己定的,是固定不变的,在制定的年代还没有发现地磁极,所以不重合,这也是导致地磁极和地理极相反的原因。
Ⅱ 为什么地球的南北磁极会倒转
1905年12月6日,挪威探险家阿蒙森在威廉王岛上探出北磁极的位置。有趣的是,他发现,与英国探险家约翰·罗斯约在60年前第一个测定的这一磁极位置相比已有所移动。为什么磁极也会移动呢?难道指北针“北”的方向还会变化吗?还真的会变化,甚至会倒转。
指南针之所以叫指南针,就是因为除了南北极点外,它无论处在哪里,两端总是分别指向南北方向。但是,地球磁场的方向并不是恒定不变的,它的南北磁极曾经对换过位置,指南针变成了指北针,这就是“磁极倒转”。
在地球的几十亿年历史中,磁极倒转事件多次发生。仅在最近的450 万年里,就出现了4 个磁场极性不同的时期。有两次和现在基本一样,是“正向期”,即地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。还有两次则是和现在正好相反的“反向期”。在每一个磁性时期里,有时还会发生短暂的磁极倒转现象。
为什么会出现磁极变化呢?地球磁场反复变化有什么规律吗?科学家们对此也没有得出统一的观点。大部分科学家认为,当地球内部液态铁质流围绕着地核中心流转时,如果突然发生变化,其流动方向倒转,就会引发磁极倒转现象。
地磁倒转的问题吸引着许多地质学家和地球物理学家,目前有两种主流观点。一种认为,这种磁极倒转是偶然事件,可能是对流产生的。如果地球内部某处的磁性突然比其他地方强,则它会将磁力挤出地表,挤到地表的磁力形成一个小磁场,并会反作用于原磁力溢出点,在这种情况下,就发生了磁极倒转。
但也有人认为,地球磁场的倒转并不是一个随机事件,而是有一定的规律可循,也是可以预报的。只是由于地心变化太过复杂,人们还没能够总结出类似流体运动的规律。
Ⅲ 为什么地球的南北磁极会倒转
指南针之所以叫指南针,就是因为除了南北极点外,它无论处在哪里,两端总是分别指向南北方向。但是,地球磁场的方向并不是恒定不变的,它的南北磁极曾经对换过位置,指南针变成了指北针,这就是“磁极倒转”。
在地球的几十亿年历史中,磁极倒转事件多次发生。仅在最近的450 万年里,就出现了4 个磁场极性不同的时期。有两次和现在基本一样,是“正向期”,即地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。还有两次则是和现在正好相反的“反向期”。在每一个磁性时期里,有时还会发生短暂的磁极倒转现象。
为什么会出现磁极变化呢?地球磁场反复变化有什么规律吗?科学家们对此也没有得出统一的观点。大部分科学家认为,当地球内部液态铁质流围绕着地核中心流转时,如果突然发生变化,其流动方向倒转,就会引发磁极倒转现象。
Ⅳ 地理的两极和磁极为什么会有偏差
地理极点与地磁极点
地理极点 人们假想的地球旋转轴,穿过地心,与地球表面相交的两点,即地理北极和地理南极。
地磁极点 人们假想的地球磁轴,与地球表面相交的两点,即地磁北极和地磁南极。
地理极点与地磁极点,通称地球极点。它们的相似之处,都位于地球的高纬地区,都能用于指示方向,与人们的生产、生活关系密切。
地理极点与地磁极点的不同在于:
1.地理极点与地磁极点所在地球的位置相反
通常,我们用罗盘磁针来确定地球上的方向。根据同极相斥、异极相吸的磁学原理,磁针北极指向的地磁极点应是地磁南极,磁针南极指向的地磁极点应是地磁北极。可见,地磁北极在地理南极地区,地磁南极在地理北极地区,两种极点在地球的方位上是相反的。
为了适应地理学上沿用的称呼习惯,人们把磁针北极指向的地磁南极,称作北磁极,意为位于北方的地磁极点;把磁针南极指向的地磁北极,称作南磁极,也意为位于南方的地磁极点。
2.地理极点指向为真,地磁极点指向为“准”
地球上的方向源于地球自转的方向。地理两极是建立在地球自转运动(自转轴)的基础上的。同理,以地理两极为基点确立的南北方向,是建立在地球的自转运动的方向的基础上的。地轴与赤道面互为垂直,因而地理北极指示地球上的正北方向,也是地球上的真北方向。
地磁极点指示的方向,只是准方向。宋代的科学家沈括最早发现了磁针所指的方向并不是真正的南北方向。1831年6月1日,英国科学家詹姆斯·罗斯在距地理北极千里之遥的加拿大北部,第一次找到了北磁极。10年后,他又找到了南磁极。首先准确地证实了地磁两极与地理两极互不吻合的事实。现在,北磁极距地理北极达1400千米之远。因此,联结地磁两极的磁力线,明显地偏离联结地理两极的子午线。可见,地磁极点所指示的方向并不是真正意义上的南北方向。而且,碰到全球性的磁极反转、局部或瞬时的地磁异常,地磁所指示的方向与地理方向偏离更大,甚至完全相反。为此,科学家应用罗盘把磁力线的方向标在地图上,并与固定的地理经纬线坐标分别以GN(地理北)和MN(磁北)区别开来,注明各地的磁偏角,用来纠正人们利用罗盘测量方向时所造成的偏差。
3.地理两极互为对跖,地磁两极互不对跖
地球自转轴穿过地心,分别交于北纬90°和南纬90°地面,使地理北极与地理南极互为对跖点。磁轴不穿过地心。据1955年公布的地磁资料,北磁极约位于北纬76°,西经100°,南磁极约位于南纬67°,东经140°,它们互不为对跖点。
4.地理两极变化小,地磁两极变化大
地理两极的移动叫做极移,一般速度缓慢,范围很小。科学家可以通过精确测定各地经纬度的变化,知道地理两极变化的情况。为了这个目的,世界各国在北纬40°附近,设立了纬度观测站。据1967年~1973年测量的结果,地理两极移动地范围各仅15米左右。极移的原因,主要是地区内部和外部的物质移动,使地球的重心和地轴在地球内部的位置出现微弱的变化。
地磁两极在不断地变化着,大体上可以分作长期变化、短期变化和磁极反转三种。
从长期变化来看,主要是磁极沿地理极的周围地区作缓慢迁移。有证据表明,在过去的350年中,北磁极的纬度曾经变动12°,经度曾经变动45°。南磁极的纬度曾经变动14°,经度曾经变动29°。以北磁极为例,1960年它的位置在威尔士岛北部,1970年就移向西北的巴瑟斯特岛,1985年又移到了伊丽莎白女王岛。它的平均位置,现在每年大约要向西移动5.4千米,向北移动24.4千米,以至加拿大国家地磁台要每隔24小时向世界公布一次北磁极的准确位置。造成磁极长期变化的原因,是地球内部物质的运动。过去,人们曾以为,地球内部(地核)存在大量的铁镍元素,地球磁场产生于地球内部的磁铁。但后来人们又发现,地球内部的温度高达2000℃以上,远远超过铁770℃的居里点(物质保持磁性的温度界限),否定了原先的假说。现在比较流行的看法,是物理学家埃尔萨塞提出的理论。他认为,地球地核物质由铁镍等元素组成,是一个优良的导体。地球内核为固体,外核为液体。随着地球的自转,造成外核环绕内核呈东西向的慢涡流,这些慢涡流产生一定的电流,电流伴随慢涡流呈环流运动,产生一定的磁场。地球不停地自转,液态的外核慢涡流不停地运动,地球磁场就会得以保持,并大大地加强起来。又由于地球外核内部物质运动均衡与不均衡的变化,引起环流电场的变化,势必导致地球磁场的变化,表现为磁极的缓慢迁移。
从短期变化来看,磁极与整个地球磁场呈现周期性的太阳日变化、太阳日变化和一年内的季节变化,以及非周期性的磁暴等。造成磁极与地球磁场短期变化的原因,是地球受到地球外部天体运动的影响。来自太阳的带电粒子改变着地球大气的电离层的状况,从而改变着地球的磁场。太阳辐射强度以昼夜和年内的季节变化,将产生地球磁场的周期性变化。强烈的太阳活动,使地球磁场受到太阳强大的粒子流的干扰,在几小时到几天内,磁场强度的变化可达几百甚至几千伽马,磁针不停地摆动,失去指向作用,即发生了通常所说的磁暴。
从磁极反转来看,地球本身就象一根磁棒,地质历史上曾发生无数次的磁极反转现象,原来的北磁极变化成后来的南磁极,再后来又变回为北磁极。当岩浆喷出地表凝固成新的岩石时,当时地球磁场的方向便被永久地“记录”在岩石中。现在,通过对大陆各个地质时期岩石中古地磁的研究,人们可以清楚地看到:在过去的450万年间,磁极皮转已经发生过三次,每一次都要历时几千年的时间。造成磁极反转的原因,至今还是一个谜。印度国家地理研究所的学者J.G·内吉认为,太阳系在其银河轨道上运行而引起万有引力的变化,是导致地球磁极反转的原因,但他无法系统地阐明其机制。根据地磁形成的学说,我们或许可以这样认为,是地球自转速度的快慢变化造成磁极的反转。其机制是受运动惯性的作用,当地球自转速度加快时,外核运动的加速度小于内核运动的加速度,可以把两者看作是外核绕着内核呈自东向西的相向环流运动;当地球自转速度变慢时,外核运动的减速度小于内核运动的减速度,两者可看作外核绕着内核呈自西向东的相向环流运动。环流运动相对方向的改变,引起环流电场电流流向的变化,并引起磁场系统的改变,将造成地球磁极的反转,而地质时期地球自转速度呈周期性的变化,已是科学界不容争辩的事实。(网络上的知识,你有兴趣的话,可以看看)
Ⅳ 普遍认为地球两极多久反转一次为什么会翻转
地球的南北两极是不会反转的,出现反转的是地磁极。
地球表面上地磁场方向与地面垂直、磁场强度最大的地方,称为地磁极。地磁极有两个(磁北极和磁南极),其位置与地理两极接近,但不重合。现代地球的磁极其地理坐标分别是:北纬76°1′,西经100°和南纬65°8′,东经139°。
地球是个大磁场,然而地球的磁极却非亘古不变的,自地球诞生以来,它的南北磁极曾经发生过几次转变,科学家们把这种现象称为“磁极倒转”。在最近几百万年的时间里,地球的磁极已经发生过多次颠倒:从69万年前至今,地球的方向一直保持着相同的方向,为正向期;从235万年前至69万年前,地球磁场的方向与现在相反,为反向期;从332万年前到235万年前,地球磁场为正向期;从450万年前至332万年前,地球磁场为反向期。
至于为什么会出现“磁极倒转”这种现象,目前地球物理学家尚未完全理解地磁场倒转的过程,有的只是一些猜想。
Ⅵ 地球的磁极与地理南北极相同吗为什么
不相同。地球的北磁极(N极)在地球的地理南极附近,地球的南磁极(S)在地球的地理北极附近。
因为地理南北极是人为定义的,而地磁南北极是根据磁感线方向而定的。
磁体内部的磁感线由S指向N,而地球相当于一个磁体,人们发现它内部的磁感线是由地理北极指向地理南极,故地理北极附近就是地磁南极(S),而地理南极附近是地磁北极(N)。
其实这个概念很容易混淆,也不大容易理解。据说在欧美国家,地磁南北极是与地理南北极一致的,在地理北极附近的就是地磁北极,在地理南极附近就是地磁南极。这样就容易理解多了。
Ⅶ 为什么磁场方向和地理方向是相反的
地球好像一块巨大的磁铁.具有磁性.并在它的周围形成永久性的磁场.地球的磁场具有正极(磁北极)和负极(磁南极).是一个偶极磁场.1975<年测得的地磁南极位于北半球2N.100.6W离地理北极约1600<公里.在加拿大北部巴瑟斯特岛的西北,地磁北极位于南半球65.139.离地理南极约1600<公里.在南极洲大陆边缘威尔克斯地东北.习惯上人们把位于北半球的地磁南极叫北磁极.位于南半球的地磁北极叫南磁极.可见地磁的南极和北极与地理的南极和北极是不一致的.所以地磁子午线与地理子午线有个交角.这个角称磁偏角.以指北针为准.偏东为正.偏西为负.如果地球是个均匀磁球体.在两地磁极所在的地理经线上.地磁偏角应为0或180.这条经线叫无偏线.无偏线把全球分为东偏半球和西偏半球两大部分.实际上地球不是个均匀磁体.磁偏角的分布也较复杂.磁针只能在地磁道地区保持水平.在其他地区都是倾斜的.而在两极则为直立状态.磁针在各处与水平面之间的夹角称磁倾角.在不同纬度上磁倾角不同.以指北针为准.下倾者为正.上仰者为负.磁偏角与我们日常生活工作有较密切关系.用指南针定方向时.首先要知道当地的磁偏角.进行校正后.才能确定该地的真正南北方向.从理论上可以推算出地面上每一点的磁偏角和磁倾角.如果在某地实测的磁偏角.磁倾角与理论值不符时.称为地磁异常.如果地下存在磁铁矿和其它有磁性矿物质时.常常引起地磁异常.可以利用这种现象进行探矿.这是地球物理探矿方法之一.通过研究古老岩石中保存下来的剩余磁性.可以推断地质时代地球磁场方向的变化及磁极移动等.称为古地磁学.古地磁资料常为地壳构造运动提供证据.本世纪60年代以来.获得大量海底磁场资料.发现在海岭两侧地磁异常带对称排列.这为海底扩张说和板块构造说提供了重要科学证据 地球磁场变化威胁人类 地球的磁场并非亘古不变.它的南北磁极曾经对换过位置.即地磁的北极变化成地磁的南极.而地磁的南极变成了地磁的北极.这就是所谓的[磁极倒转". 在地球45亿年的生命史中.地磁的方向已经 在南北方向上反复反转了好几百次.仅在近450万年里.就可以分出四个磁场极性不同的时期.有两次和现在基本一样的[正向期".有两次和现在正好相反的[反向期".而且.在每一个磁性时期里.有时还会发生短暂的磁极倒转现象. 在电影<后天>中我们曾看到这样的镜头.群鸟迅速迁徙甚至一头撞向墙壁.大如拳头的冰雹砸向四处躲避的人群.电影为我们真实地展示了地球磁场易位对人类的危害. 科学家发现来自地下的低频辐射与一些神秘的事故存在密切关系.现在尚不清楚产生这种辐射的确切原因.但科学家估计可能是地壳运动的结果.当地壳剧烈运动时.电磁粒子就会从地下逃逸出来.检测显示.当这种辐射爆发时.交通事故和求医看病的人会明显增多. 科学家还观察到地球磁场出现了空洞.由此推断地球磁极可能在不久的将来改变方位.事实上.现在北磁极就在向西伯利亚方向移动.南磁极则移向澳大利亚海岸.科学家推断磁极1.5万年才会易位一次.每次都造成大批动物死亡.恐龙.猛犸象很可能就因此灭亡.大西洋一些神秘沉没的海岛也可能与磁极易位有关. 地球上还有不少黑暗地带.在这些区域里事故频发.人体器官也会严重受损.科学家认为这也是辐射在[搞鬼".在地质断裂带及不同层面的地下水流交汇地区.磁场会出现异常变化.这种变化甚至对大气电流都有影响.研究显示.只有5%%的人对地下辐射具有抗干扰能力. 大多数人认为.指北针当然指向北方.数千年以来.水手依靠地球磁场来导航,而鸟类和其他对磁场敏感的动物已经应用这个方法有更长一段时间了.说来奇怪.地球的磁极并不是一直都指向现在的方向. 矿物可以记录过去地球磁场的方向.人们利用这一点.发现在地球45亿年的生命史中.地磁的方向已经在南北方向上反复反转了好几百次.不过.在最近的78万年内都没有发生过反转---这比地磁反转的平均间隔时间25万年要长了许多.更有甚者.地球的主要地磁场自从1830年首次测量至今.已经减弱了近10%%.这比在失去能量来源的情况下磁场自然消退的速度大约快了20倍!下一次地磁反转即将来临吗
Ⅷ 为什么地球的地磁场和地理的南北极是相反的
因为存在磁偏角的原因,加上地理南北极是人为规定的,地磁南北极是自然形成的,所以不是完全对应的。地球的磁场两极与地理两极的位置比较接近,但不会重合,而是有着一个较小的夹角,这一夹角大家称磁偏角。地球有磁偏角在天体中并不怪异,其他许多天体也有磁偏角。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。但是关于天体磁偏角的成因,目前学术界还没有一个准确合理的解释。而根据天文学的观测数据,人们发现,围绕太阳运行的各行星磁偏角的大小跟行星自转轴倾斜的角度大小基本上成正比关系。也就是自转倾角越大的行星,其磁偏角的度数就越大。[7]为什么会出现这样的现象呢?笔者认为这一自然现象并非巧合,主要是因为有些天体磁场的产生跟自身因素有关,也受到外界因素的影响。这个现象的实质是各行星的自转倾角的不同,使其受到太阳光照的地理位置不同而导致的。根据上文笔者提出的地磁场形成机制和变化原因可知,天体的磁偏角大小跟天体的扁率有关(大气层不计),天体的扁率越大,它的磁偏角也就越小。也有些天体会受到外界光照的影响,如果赤道地区的温度周期性变化的平均值高,而两极地区的温度周期性变化的平均值低,那么赤道与两极地区的温度周期性变化的平均值高低相差越大,天体的磁偏角就越小。所以就会有上述现象。 如上所述,太阳是颗恒星,它没有受到外界光照的影响,自转一周需要27个地球日,因而扁率较小,所以它的磁偏角相当大,大到了可以发生磁极翻转。土星在太阳系行星中形状是最扁的,再加上受到太阳光照的影响,赤道地区的年平均温度值,明显高于两极地区的年平均温度值,所以它的磁偏角在太阳系行星中最小。天王星和海王星是冰巨星,外形比地球扁,由于距太阳较远,接收到的太阳辐射较少,因而赤道地区与两极地区没有多大的温差,所以二者的磁偏角比地球的磁偏角还要大。值得一提的是,一个星球如果它的磁偏角很大,大到了接近90度,其磁场极性就会出现周期性倒转。而天王星、海王星、地球的磁偏角由于都没有接近到90度,所以其磁场的南极和北极只能在地理南北极点一定的范围内移动,但绝不会倒转。 来源:科技风
Ⅸ 为什么地球的磁极与地理的南北极不重合
地理的南北极好确定,但是磁极的南北极,它的原因还没有确切的说法,都受哪些因素的影响也不知道。而且在一定的时期内地磁的南北极还有变动。所以,除了地理的南北极与地磁的南北极相反以外,极点也并不重合。
Ⅹ 地球的地理南北为什么和磁极相反
地理的南北极是根据地球的方位确定,而磁极的南北极是根据磁石的同异性确定