Manyetik alan, dünyanın likit olan dış çekirdeğindeki konveksiyon akımları ile oluşur. Dış çekirdekteki konveksiyon hareketleri, zaman içinde “Self Exciting Dynamo Action” denilen manyetik alanı meydana getirir. Bu konveksiyon hareketlerinin dünyanın oluşumundan beri meydana geldiği ve jeomanyetik alanın milyarlarca yıldan beri var olduğu düşünülmektedir. Bununla beraber polarite zaman içinde değişiklik gösterir.

Radyoaktif ısınma ve kimyasal faklılaşma dış çekirdekte güçlü bir konveksiyon akım oluşturur. Bu da doğal bir elektrik jeneratörüdür. Burada konvektif kinetik enerji, elektrik ve mağnetik enerjiye dönüşür. Kısaca elektrik taşıyan demirlerin hareketi, mağnetik alandaki elektrik akımlarına neden olur. Bu elektrik akımları kendi mağnetik alanlarını yaratır. Bu dahili geri besleme mağnetik alanları güçlendirir, bu da konveksiyon akımları için enerji kaynağıdır.

Dünya Bir Mıknatısmıdır?

Anlam olarak evet denebilir. Dünyanın katmanlarına bakarsak; çeşitli kimyasal bileşimler ve değişik fiziksel özellikler görülür. Dünyanın kabuğunda kalıcı mıknatıslanmalar vardır. Çekirdeğin içi katı dışı sıvı demirdir, bunlar kendi mağnetik alanlarını yaratır. Yüzeyde ölçtüğümüz mağnetik alanın büyük kısmını bu meydana getirir. Bu nedenle dünyaya mıknatıs diyebiliriz. Tabi ki içinde bir çubuk mıknatıs yoktur. Kalıcı mıknatıslanmanın, 650 ⁰C nin üzerindeki yüksek sıcaklıklarda olduğu bilinmektedir. Termal hareketlerin atomları yeterli bir güçle ve düzenli bir şekilde değiştirmesi ve yönlendirmesi kalıcı mıknatıslanmaya neden olur. Dünyanın çekirdeği binlerce santigrat derece sıcaklıktadır. Bu nedenle çekirdeğin kendisi değil fakat; bu olaylar jeomağnetik alanın en büyük kaynağıdır.

Mağnetik Alan Nedir ?

Dünya, etrafı mağnetik alanla çevrelenmiş büyük küresel bir mıknatıs gibi davranır. Dünya mağnetik alanı, kuzey ve güney kutupları olan, merkezde yerleşmiş bir dipol mıknatıs çubuk olarak tanımlanır. Dünyanın dönüş ekseni ile dipolün ekseni arasında yaklaşık olarak 11 derece fark vardır. Bu kuzey ve güney coğrafi kutuplarla, mağnetik kutupların üst üste gelmediğini gösterir. Herhangi bir noktadaki yer mağnetik alanı, ölçülen bileşen ve yön ile belirtilir. Sıklıkla ölçülen parametreler Mağnetik Deklinasyon D, Yatay Bileşen H, ve Düşey Bileşen Z dir. Bunlarla mağnetik alanın diğer tüm parametreleri hesaplanabilir.

Mağnetik alan değişik yerlerde değişik değerlerdedir. Mağnetik alan zamana ve yere göre değişir. Bu düzensiz değişimi bulabilmek için birçok yerde birçok mağnetik ölçüm yapmak gerekir. Bununla beraber mağnetik alanda bazı düzenli değişimler de vardır. Mağnetik kutuplarda düşey bileşen dip=90 derece, yatay bileşen 0 derecedir ve pusula mağnetik deklinasyonu göstermez. Kuzey uç, kuzey mağnetik kutupta aşağı doğru, güney kutupta yukarı doğrudur. Mağnetik ekvatorda düşey bileşen veya inklinasyon sıfırdır. Mağnetik ekvator dünyanın coğrafi ekvatoruna benzemez sabit değildir fakat çok yavaş değişir.

Esas Alan Nedir ?

Dünya yüzeyinde herhangi bir noktada ölçülen jeomağnetik alan, çok çeşitli kaynaklardan gelen mağnetik alanların bir kombinasyonudur. Bu alanlar birbiri üzerine binerek, birbirlerini etkiler. Ölçülen alanların % 90 ından fazlası içseldir. Bu parçadan da Esas Alan olarak bahsedilir. Esas Alan değişimi zaman içinde yavaşça değişir ve matematik bir modelle açıklanır. IGRF (International Geomagnetic Reference Field) ve WMM (World Magnetic Model) gibi.

Esas Alan, gezegenler arasında Magnetosfer denilen bir oyuk yaratır. Magnetosfer, güneş rüzgarlarının dinamik etkisindedir ve dondurma külahına benzer şekil gösterir. Dünyanın etrafındaki güneş rüzgarı partiküllerinin çoğu, magnetosferden seker, jeomağnetik alan çizgileri, yüklü partiküllerin hareketine magnetosfer içinde yön verir.

İyonların ve elektronların magnetosfer ve iyonosfer içinde dolanımı Dünya mağnetik alanının yoğunluğunun değişiklik göstermesine neden olur. Bu, atmosferin üst kısımlarında iyonize olmuş harici akıntılar, esas mağnetik alanın % 10 u kadar bir mağnetik alan yaratılmasına neden olur.

Modelleme kullanılan IGRF (International Geomagnetic Reference Field) ve WMM (World Magnetic Model) nin Esas Alan Bileşenleri budur. Esas Alan Bileşenlerinin diğer önemli kaynakları yeryüzünün kabuğundan gelen ve iyonize olmuş yukarı atmosferdeki elektrik akımlarıdır. Esas Alan bileşenleri zaman içinde yavaş değişir, Kuzey ve Güney kutupları arasında çubuk mıknatıs şeklindedir ve uzaya doğru uzanır.

Mağnetik Kutuplar Nedir Nerededir ?

Mağnetik Kutup Nedir ?

Mağnetik kutuplar pusula iğnesinin dik olduğu yerler olarak tarif edilebilir. Mağnetik kutupların birçok tanımı vardır, bunlardan en çok kullanılan ikisi, mağnetik alanın dik ölçüldüğü yer ve yer mağnetik alanının inklinasyon açısının 90 derece hesaplandığı yer olarak tarif edilir. Mağnetik kutuplar tek bir nokta değil, birçok mağnetik kutbun bulunduğu bir bölgedir.

Nerededirler ?

Mağnetik kutupların yerini tam söylemek zordur, çünkü mağnetik alanın dik ölçüldüğü veya inklinasyon açısının 90 dereceye çok yakın olduğu yerler, günlük mağnetik değişimler ve mağnetik fırtınalar nedeniyle onlarca hatta yüzlerce kilometredir.

Mağnetik Ekvator Nedir ?

Mağnetik alanın düşey bileşeninin (Z) olmadığı, inklinasyon açısının sıfır olduğu yerdir. Mağnetik ekvator sabit değildir fakat çok yavaş değişir. Mağnetik ekvatorun kuzeyinde pusula iğnesinin kuzey ucu yatayın altındadır, I ve Z pozitiftir. Mağnetik ekvatorun güneyinde pusula iğnesinin güney ucu yatayın altındadır ancak I ve Z negatiftir. Mağnetik ekvatordan uzaklaştıkça I ve Z artar.

Mağnetik Elementler Nelerdir ?

Herhangi bir yerde yer mağnetizmasını ölçmek için, mağnetik alanın yönünü ve bileşenini ölçmemiz gerekir. Yer mağnetik alanı 7 parametre ile tanımlanır. Bunlar:

Deklinasyon (D)

İnklinasyon (I)

Yatay Bileşen (H)

Yatay Bileşenin

Kuzey (X) ve Doğu (Y)

Bileşenleri

Düşey Bileşen (Z)

Toplam Bileşen (F) dir.

Deklinasyon (D), ve İnklinasyon (I), mağnetik alanın yönünü gösterir ve derece olarak belirtilir. D doğuya doğru pozitif, I da aşağıya doğru pozitiftir.

Total bileşen (F), yatay bileşen (H) ve düşey bileşen (Z) ile gösterilir, kuzey (X) ve doğu (Y), yatay bileşen (H) ın componentleridir.

Componentler Oersted (1 oersted = gauss) olarak ölçülebilir fakat genelde nanoTesla (1nT x 100,000 = 1 Oersted) olarak kullanılır.

Dünyanın mağnetik alanı yaklaşık olarak 25,000 - 65,000 nT (0.25 - 0.65 Oersted) arasındadır.

Mağnetik Deklinasyon mağnetik kuzey ile gerçek kuzey arasındaki açıdır. Deklinasyon (D) gerçek kuzeyin doğusunda pozitif, batısında negatif olarak alınır.

Mağnetik İnklinasyon, yatay düzlem ile total alan vektörü arasındaki açıdır. Yeryüzüne doğru pozitiftir.

Eski literatürde mağnetik parametreler terimleri D, I ve H ile gösterilir.