Диполь модель магнитного поля Земли является первым приближением порядка достаточно сложной истинной магнитного поля Земли . Из - за воздействия межпланетного магнитного поля (ММП), и солнечного ветра , то дипольный модель особенно неточным при высоких L-оболочек (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-оболочками рекомендуется более точная модель, которая учитывает солнечные эффекты, например модель магнитного поля Цыганенко .
Формулировка
Следующие уравнения описывают дипольное магнитное поле. [1]
Сначала определим как среднее значение магнитного поля на магнитном экваторе на поверхности Земли. Обычно.
Тогда радиальное и широтное поля можно описать как
где - средний радиус Земли (примерно 6370 км), - радиальное расстояние от центра Земли (с использованием тех же единиц, что и для ), а также - широта, отсчитываемая от северного магнитного полюса (или геомагнитного полюса ).
Альтернативная формулировка
Иногда удобнее выражать магнитное поле через магнитную широту и расстояние в радиусах Земли. Магнитная широта (MLAT), или геомагнитная широта ,измеряется к северу от экватора (аналогично географической широте ) и зависит от широты от
- .
При этом радиальная и широтная составляющие магнитного поля (последняя еще в направление, отсчитываемое от оси северного полюса) задаются выражением
где в данном случае имеет единицы радиусов Земли ().
Неизменная широта
Инвариантная широта - это параметр, который описывает, где конкретная линия магнитного поля касается поверхности Земли. Это дается [2]
или же
где инвариантная широта и - L-оболочка, описывающая рассматриваемую силовую линию магнитного поля.
На поверхности Земли неизменная широта () равна магнитной широте ().
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Уолт, Мартин (1994). Введение в геомагнитно захваченное излучение . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . С. 29–33. ISBN 0-521-61611-5.
- ^ Кивельсон, Маргарет; Рассел, Кристофер (1995). Введение в космическую физику . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . С. 166–167. ISBN 0-521-45714-9.
Внешние ссылки
- Мгновенный запуск модели магнитного поля Цыганенко от NASA CCMC
- Сайт Николая Цыганенко с исходным кодом модели Цыганенко