Pol (Geomagnetismus)

Pol (Geomagnetismus)
Modell der Erdkugel mit Dipolfeld und induzierten Feldern

Die geomagnetischen Pole der Erde sind im Unterschied zum tatsächlich gemessenen magnetischen Nord- und Südpol theoretische Pole des Erdmagnetfeldes. Sie werden aus dem mittleren Verlauf der Feldlinien berechnet.

Inhaltsverzeichnis

Theoretische Modelle

Die ursprüngliche Berechnung geht von der Vorstellung aus, dass sich im Erdmittelpunkt ein theoretisch unendlich kleiner Stabmagnet (genauer: ein Dipol) befindet. Die geomagnetischen Pole werden als der Schnittpunkt der Achse dieses angenommenen Stabmagneten mit der Erdoberfläche definiert. Ein solcher Magnet würde ein Dipolfeld erzeugen, dessen Feldlinien in grober Näherung kreisförmig mit der Stabmagnetachse als Tangente sind. Die Achse dieses Magnetmodells wandert im Laufe der Erdalter; im Augenblick steht sie in einem Winkel von etwa 11° zur (Rotations-) Erdachse, auch geographische Erdachse genannt. Hierbei liegt der magnetische Südpol nahe dem geographischen Nordpol.

Das tatsächliche, genau messbare Magnetfeld der Erde entspricht allerdings nur grob genähert dem eines Dipols. Im Dipolmodell des Erdmagnetismus wird die tatsächlich messbare Abweichung des Erdmagnetfeldes von einem Dipolfeld damit erklärt, dass ferromagnetische Stoffe in der Erdkugel ungleichmäßig verteilt sind und unterschiedliche magnetische Eigenschaften haben. Das Dipolfeld induziert in den magnetisierbaren Materialien Magnetfelder. Außerdem kann magnetisches Material eine Vormagnetisierung aus früheren Zeiten aufweisen. Die induzierten und vorhandenen Magnetfelder des magnetischen Materials addieren sich zum Dipolfeld, so dass die Feldlinien in der Nähe magnetisierbaren Materials gegenüber dem Dipolfeld leicht verbogen sind. Auf der Erdoberfläche findet man daher lokale Abweichungen in Feldstärke und Richtung gegenüber dem Dipolfeld. Es fällt allerdings schwer, die massiven Abweichungen vom Dipolfeld allein mit den vergleichsweise geringen Vorkommen ferromagnetischer Materialien im Erdmantel zu erklären.

In der Praxis werden heute höhere Multipole mitberücksichtigt. In regelmäßigen Abständen wird durch Vermessen des Erdfeldes und Modellbildung die Stärke und Lage der Multipole ermittelt, die, beeinflusst durch die gemessenen Störfaktoren, möglichst genau das vorhandene Magnetfeld auf der Erde erzeugen würden. Verwendet wird dabei das aktuelle International Geomagnetic Reference Field (IGRF),[1] welches für verschiedene Zeitpunkte veröffentlicht ist. Dieses Modell bildet das Magnetfeld durch eine Entwicklung nach Kugelflächenfunktionen nach.

Ursprung der Magnetfeldstruktur

Die Annahme eines oder mehrerer Stabmagneten aus magnetischem Material im Erdmittelpunkt entspricht nicht den tatsächlichen Verhältnissen. Der Erdkern besteht zwar maßgeblich aus Eisen, dieses ist jedoch nicht ferromagnetisch, da die hohe Temperatur des Erdkerns weit über der Curie-Temperatur von Eisen-Nickel-Legierungen liegt. Aktuelle Modelle des Erdmagnetfeldes gehen davon aus, dass die erzeugenden Dipole bzw. Multipole von Konvektionsströmungen im äußeren Erdkern erzeugt werden.[2]

Siehe auch

Literatur

Frank Press, Raymond Siever: Allgemeine Geologie. Spektrum Akademischer Verlag in Elsevier, Heidelberg [ua.], 5. Auflage 2008. ISBN 978-3-8274-1959-0

Einzelnachweise

  1. Geomagnetic Field Models: IGRF10 Model Coefficients for 1945-2010. Abgerufen am 20. Februar 2010.
  2. An Overview of the Earth's Magnetic Field. British Geological Survey, abgerufen am 21. Februar 2010.

Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Нужен реферат?

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • POL — Das Wort Pol (griech. πολος pòlos „Achse“, „Achsenpunkt“) steht für: Bereich Naturwissenschaft: Pol (Geographie) die beiden Punkte der Erdoberfläche, die auf der Drehachse der Erde liegen. Himmelspol, in der Astronomie die beiden Punkte der… …   Deutsch Wikipedia

  • Geomagnetismus — Das Erdmagnetfeld ist das Magnetfeld, das die Erde umgibt. Es wird von dem so genannten Geodynamo erzeugt. Die Magnetosphäre schirmt die Erdoberfläche von den geladenen Partikeln des Sonnenwindes ab. Nahe der Erdoberfläche ähnelt das Feld dem… …   Deutsch Wikipedia

  • Pol (Geografie) — Als Pol bezeichnet man in der Geographie die Schnittpunkte der Rotationsachse eines Himmelskörpers mit seiner Oberfläche. Auf der Erde sind es folglich die Schnittpunkte der Erdachse mit der Erdoberfläche. Die Bezeichnungen Nord und Südpol werden …   Deutsch Wikipedia

  • Pol — Das Wort Pol (griechisch: πολος pòlos = „Achse“, „Achsenpunkt“) steht für: in Naturwissenschaft und Technik: Pol (Geographie) – die beiden Punkte der Erdoberfläche, die auf der Drehachse der Erde liegen Himmelspol, in der Astronomie die… …   Deutsch Wikipedia

  • Pol (Elektrizität) — Dieser Artikel wurde den Mitarbeitern der Redaktion Physik zur Qualitätssicherung aufgetragen. Wenn Du Dich mit dem Thema auskennst, bist Du herzlich eingeladen, Dich an der Prüfung und möglichen Verbesserung des Artikels zu beteiligen. Der… …   Deutsch Wikipedia

  • Pol (Geographie) — Als Pol bezeichnet man in der Geographie die Schnittpunkte der Rotationsachse eines Himmelskörpers mit seiner Oberfläche. Auf der Erde sind es folglich die Schnittpunkte der Erdachse mit der Erdoberfläche. Ein Himmelskörper, dessen Rotationsachse …   Deutsch Wikipedia

  • Geografischer Pol — Als Pol bezeichnet man in der Geographie die Schnittpunkte der Rotationsachse eines Himmelskörpers mit seiner Oberfläche. Auf der Erde sind es folglich die Schnittpunkte der Erdachse mit der Erdoberfläche. Die Bezeichnungen Nord und Südpol werden …   Deutsch Wikipedia

  • Magnetischer Pol — Magnetischer Pol, Magnetpol steht für: die beiden Orte, in deren Umgebung die magnetische Feldstärke besonders hoch ist, siehe Magnetismus die Verlängerungen der Achse des Erdmagnetfelds, siehe Pol (Geomagnetismus) hypothetische Teilchen, die nur …   Deutsch Wikipedia

  • Erdmagnetpol — 1: Geographischer Nordpol; 2: Arktischer Magnetpol; 3: Arktischer geomagnetischer Pol; 4: Nordpol der Unzugänglichkeit die P …   Deutsch Wikipedia

  • Geographischer Nordpol — 1: Geographischer Nordpol; 2: Arktischer Magnetpol; 3: Arktischer geomagnetischer Pol; 4: Nordpol der Unzugänglichkeit die P …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”