ISSN:
1420-9136
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Geosciences
,
Physics
Description / Table of Contents:
Summary The results of a new analysis of the geomagnetic field for the epoch 1945 in a series of spherical harmonics to the 15th degree are discussed. It is stated that it is not very important at the present state of material of observation and of analytical methods to extend the development of geomagnetic potential beyond the 6th degree. Otherwise the computed coefficients are not greater than the errors of the computation. In the limits of the precision yet reached it is allowed to derive the geomagnetic field only from sources within the earth. Just like the analyses ofVestine a.o. and ofChakrabarty for the same epoch the present computation of the geomagnetic potential does not allow to say as little about an exterior part of the geomagnetic field as about a non-potential part. Further on it is shown in what manner the very extensive material would be used to make more detailed remarks upon the structure of the geomagnetic field. Discussing the mean values of the spherical harmonics in the series it is possible to obtain some informations about the size of the mean values of higher degree. The mean values on different spherical surfaces are discussed. According to that it is plausibly that the vicinity of the limit of core is the upper limit for the sources causing the main geomagnetic field. Next the so-called «structure-elements of the geomagnetic potential» are inspected. Regarding these values in relation to some different diameters of the earth it is shown that the geomagnetic field has the greatest tendency to a zonal distribution in all quantities of the series in regard to the axis of the earth's rotation. Therefore this axis has a special significance for the geomagnetic field. By a comparision with the description of the height and depth of the earth-surface byPrey follows that there is no remarkable connection with the geomagnetic field.
Notes:
Zusammenfassung Es werden die Ergebnisse einer neuen Darstellung des Erdmagnetfeldes für die Epoche 1945 durch Kugelfunktionsreihen bis zur 15. Ordnung diskutiert. Man kommt zu der Erkenntnis, daß es mit den bisher vorliegenden Beobachtungen und beim erreichten Stand der mathematischen Verfahren zur Analyse dieses Materials von nur geringer Bedeutung ist, eine Potentialentwicklung viel weiter als bis zur üblichen 6. Ordnung auszudehnen, wenn alle vorkommenden Koeffizienten größer als die Fehler der Berechnung sein sollen. Mit der bisher erreichten Genauigkeit darf man das permanente Erdmagnetfeld vollständig aus einem Potential ableiten, das von Ursachen im Innern der Erde herrührt. Ebenso wie die Entwicklungen vonVestine u.a. und vonChakrabarty für die gleiche Epoche gestattet die vorliegende Analyse keine Aussagen über die Größe eines äußeren Anteils am Erdmagnetfeld und eines Nichtpotentialfeldes. Weiterhin wird gezeigt, wie man das umfangreiche Material solcher Entwicklungen zweckmäßig verwenden kann, um verbesserte Aussagen über die Struktur des geomagnetischen Feldes zu gewinnen. Aus der Diskussion der Mittelwerte der Laplaceschen Kugelfunktionen in der Potentialreihe werden gewisse Aussagen über die zu erwartende Größenordnung der Mittelwerte der höheren Ordnungen gewonnen. Die Mittelwerte über Kugelflächen im Erdinnern werden diskutiert. Danach ist es wahrscheinlich, daß in der Umgebung der Kerngrenze die Obergrenze für die Quellen zu suchen ist, die den Hauptteil am Erdfeld verursachen. Dann werden sogenannte «Strukturelemente des Potentials» gebildet. Eine Betrachtung dieser Größen in bezug auf verschiedene Durchmesser der Erde zeigt, daß das Erdfeld bezüglich der Rotationsachse der Erde die größte Tendenz zu einer zonalen Verteilung in den Bestandteilen aller Größen zeigt. Demnach hat diese Achse eine ausgezeichnete Bedeutung für das geomagnetische Feld. Aus einem Vergleich mit der Darstellung der Höhen-und Tiefenverhältnisse der Erdoberfläche vonPrey folgt, daß diese mit den von der vorliegenden Analyse erfaßten Zügen in der Verteilung des Potentials keine erkennbare Beziehung besitzen.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01981860
Permalink
