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10 - Zusammenfassung der Analyse
10.1 - Die Längenposition der Extremwerte
| Wie schon, im Kapitel 4 abgeleitet, lassen sich die
Längenpositionen der Extremwerte des Gesamtfeldes durch
eine Gleichung darstellen. Diese Gleichung konnte in
Kapitel 9.5 noch etwas verfeinert werden. Es sei jetzt darauf hingewiesen, das diese Gleichung praktisch für alle auftretenden Extremwerte des magnetischen Feldes gilt. |
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| m ist dabei Element der ganzen Zahlen (...-3,-2,-1,0,1,2,3...) und l0 = -13,5 Grad West. | |
| Da der Nullpunkt von l0=-13,5 Grad West und der Wert von Lundquist und Veis (siehe Kapitel 4.4) global gesehen gut übereinstimmen, lässt sich feststellen: | |
Alle
magnetischen Extremwerte stehen in Relation |
10.2 - Auswertung der Extremwerte
| Betrachtet man die Erde quasi von oben aus, und zwar
so das man auf den Nord- bzw. Südpol hinunter schaut und
trägt bestimmte Breitenkreise (0, 30, 45, 60 Grad) auf,
so erhält man ein radiales Koordinatensystem. Einzeichnen der Achsen für ein dreiachsiges Ellipsoid (das blaue kartesische Koordinatensystem mit l0=-13,5 Grad West) und Eintragen aller bisher ge-fundenen magnetischen Extremwerte ergibt die beiden Bilder 10.1 und 10.2. |
| Die Farben darin bedeuten: Grün steht für das Grundfeld ZS, Magenta für das tesserale Feld und orange für die vorkommenden Extrema des Gesamtfeldes aus Kapitel 2. |
| Nordhalbkugel | Südhalbkugel | |
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| Die Werte auf der Nordhalbkugel lassen sich in einer schmale Zone (70-86West) unterbringen. Desgleichen die Werte auf der Südhalbkugel. | ||
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| Aus der Abbildung 10.1 ergibt sich: Praktisch alle Extremwerte auf der Nordhalbkugel lassen sich in einer schmalen Zone von 55-90 West bzw. 90-125 Ost unterbringen. Eine Ausnahme bilden hier lediglich die beiden Minima des tesseralen Feldes. Aus der Abbildung 10.2 ergibt sich: Die Extremwerte auf der Südhalbkugel lassen sich ebenfalls in einer schmalen Zone von 25-50 West bzw. 130-155 Ost einordnen. Die Aus-nahme wird hier durch die beiden Minima des Grundfeld ZS gebildet. Die Extremalzone auf der Nordhalbkugel ist um etwa 35-40 Grad gegenüber der südlichen Extremalzone verschoben. |
| Im Buch wird das Phänomen der Verschiebung erklärt, und zwar anhand der Karten der Vertikalintensität und der Inklination. Dabei kann sogar der Ort der Störquelle lokalisiert werden. |
10.3 - Grundfelder
| Besonders interessant an der Fourier-Analyse ist,
dass zwischen dem tesseralen Anteil der Erdmagnetfeldes
und den Grundfeldern ein enger Zusammenhang besteht:
Jeder Term im tesseralen Anteil BT kann als
Grundfeld dargestellt werden. (siehe Kapitel 5) Hier einige Beispiele zur Veranschaulichung: |
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-8,4184coslsinj | |
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8,8172coslsin2j | |
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-5,2834coslsin3j | |
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-1,6626cos2lsinj | |
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0,6739cos2lsin2j | |
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1,6343cos2lsin3j |
| Wie an den Beispielen bzw. an der Gleichung für BT
zu sehen ist, bestehen alle auftretenden Terme des
tesseralen Anteils aus Kugelflächen-Funktionen, wie sie
auch in der Gleichung von Gauß (Kapitel 2.7) vorkommen.
Der tesserale Anteil des Erdmagnetfeldes besteht also aus
Grundfeldern, d.h. aus Hartmann-ähnlichen
Gitterstrukturen. Das Magnetfeld der Erde kann man aus der Summe der tesseralen Anteils mit dem Grundfeld ZS darstellen: |
B = 47,2183 + BZS + BT (mükroTesla) |
| Die Konsequenz daraus ist: |
Das äußere Magnetfeld der Erde
lässt sich vollständig |
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