Геомагнитно поле

Магнитните смущения представляват бързи изменения на стойностите на геомагнитните елементи, които по някога се наблюдават. Те нарушават плавния характер на денонощния ход и се явяват произволно и хаотично. Когато амплитудата на смущенията на елементите на геомагнитното поле е няколкократно по-голяма от тази на денонощните вариации и достига от няколкостотин до хиляда гами, тогава смущенията се наричат магнитни бури. Те имат продължителност от няколко часа до две-три денонощия.

Магнитните смущения са твърде разнообразни по пространствен обхват, сила и продължителност. Различават се такива, които обхващат едновременно цялото земно кълбо, а също и местни, които се явяват предимно в полярните области. Местните магнитни смущения са най-чести и силни около ширина  67˚ .

Ясно е, че през време на силни магнитни смущения и бури е невъзможно да се  извършват полски измервания на геомагнитните елементи. В такъв случай измервателната работа се прекратява.

Установено е, че магнитните бури се явяват във връзка с появата на слънчеви петна.

Елементите на геомагнитното поле в една точка се менят.Тези изменения се наричат магнитни вариации.Те се установяват чрез непрекъснато записване на стойностите на геомагнитните елементи Н, Z и D,което се извършва в магнитни обсерватории, или чрез абсолютни измервания в едни и същи точки , повтаряни през 3-5 години.

На фона на тази денонощна вариация, понякога без определена закономерност възникват т.н. геомагнитни смущения. Те представляват големи и резки изменения на стойностите на елементите на ГМП, имат неправилен, апериодичен характер и са изключително разнообразни, както по форма, така и по интензивност. Когато смущенията надвишат няколкократно денонощната вариация, те се определят като геомагнитни бури. В зависимост от интензивността, в широкия смисъл на това явление, бурите биват слаби, умерени и силни. За Панагюрище по записа на хоризонталната компонента Н е възприета следната приблизителна оценка на геомагнитните бури.

• 
  до 120 nT – слаба
  
• 
  от 120 до 200 nT – умерена
  
• 
  от 200 до 320 nT – голяма
  
• 
  над 320 nT – много голяма
  

Денонощните вариации представляват изменения на стойностите на елементите на геомагнитното поле с период едно денонощие.Според това, дали се разглежда периодът на едно слънчево или на едно лунно денонощие, т.е. времето между две последователни преминавани на Слънцето,респ. Луната, през меридианата на дадено място, се различават вариации на слънчевото денонощие и вариации на лунното денонощие.

Така навсякъде съставящята Z на магнитното поле нощем почти не се мени, има максимум в около 5-6 часа, минимум в 11-12 часа и достига втори максимум в 16-17 часа местно време.

Величината D нощем е без промяна; сутрин северният край на магнитната стрелка се отклонява към изток и достига максимално отклонение към 8 часа, а след обед достига в 14 часа максимално западно отклонение

Характерно за денонощните вариации на елементите на геомагнитното поле  е това,че фазите им са свързани с местното слънчево време.Тази способност е валидна за цялото земно кълбо.
Големината на денонощните вариации зависи от географската ширина на точката на наблюдението.

В България през летните месеци денонощните вариации на Z  достигат до 50 гами, а на  Н – до 80 гами.

За ежедневно окачествяване степента на смутеност на ГМП са въведени множество международни индекси. Два от тях- С и К се изчисляват и в ГМО – Панагюрище. С индекс наречен “мярка за активност”, е число между 0 и 2, с което визуално (субективно) се определя смутеността на ГМП, като с 0 се означава спокойно, с 1 – нормално смутено а с 2 бурно геомагнитно поле.

К – индекс отразява степента на смутеност за всеки 3 часа чрез 10 степенна скала, възприета от Международната Асоциация по геомагнетизъм и аерономия (IAGA). За географските ширини на България има стойности, представени в таблица.

За изследване на разпределението на вековия ход върху земната повърхност за дадена епоха се чертаят карти на изопорите – линии, съединяващи точки с еднакъв векови ход (карта на изопорите за Z компонента).

Вековият ход на елементите на геомагнитното поле за различни точки на земното кълбо е различен и се мени с времето. Установено е в общи линии, че средната годишна стойност на вертикалната съставяща в северното полукълбо непрестанно расте, а в южното непрестанно намалява.

Вековият ход на елементите на геомагнитното поле върху земното кълбо се представя чрез ,, карти на изопорите”, върху които с изолинии са съединени местата с еднакъв векови ход. Поради съществуването на вековия ход картата за даден елемент на геомагнитното поле представлява разпределението на дадена област само за епохата, към която са отнесени стойностите му. Следователно при геомагнитните проучвания трябва картата на измерените стойности и картата на нормалното поле, спрямо която ще се изчисляват аномалиите, да са отнесени към една епоха. При преобразуването на геомагнитните карти от една епоха за друга е необходимо да се отчете по картата на изопорите годишното изменение на стойността на елемента за дадената област и чрез него да се пресметне сумарното изменение между двете епохи.

Съществуват различни хипотези за причините на вековия ход. Счита се, че той се дължи на промени на във вътрешността на Земята. В полза на тази хипотеза говори и установеното съвпадение на известни сеизмични зони с някои центрови на вековия ход.