Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Rủi ro tiềm năng do sự suy giảm gần đây của thành phần lưỡng cực của từ trường trái đất
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã điều tra dữ liệu từ đài quan sát địa từ học trên mặt đất từ năm 1980 đến năm 2011 được thu thập từ Trung tâm Dữ liệu Thế giới từ 134 trạm. Để phân tích dữ liệu, chúng tôi đã áp dụng phân tích hàm nhiều chiều (spherical harmonic decomposition) để thu được các thành phần liên quan đến từ trường chính của Trái đất và tính toán cách mà lưỡng cực từ của Trái đất đã thay đổi trong khoảng thời gian 31 năm vừa qua. Có sự suy giảm rõ rệt khoảng 2,3% của từ trường lưỡng cực của Trái đất. Chúng tôi lưu ý rằng giá trị hiện tại của cường độ lưỡng cực từ trường là giá trị thấp nhất trong lịch sử văn minh hiện đại và rằng sự giảm tiếp theo của giá trị này có thể gây ra rủi ro cho các lĩnh vực khác nhau trong đời sống của chúng ta.
Từ khóa
#địa từ học #từ trường #lưỡng cực từ #phân tích hàm nhiều chiều #dữ liệu quan sát #Trái đấtTài liệu tham khảo
Bloxham J (1986) Evidence for asymmetry and fluctuation. Nature 322:13–14
Brown M, Korte M, Holme R, Wardinski I, Gunnarson S (2018) Earth’s magnetic field is probably not reversing. Proc Natl Acad Sci 115(20):201722110
Campuzano SA, Pavón-Carrasco FJ, Osete ML (2015) Non-dipole and regional effects on the geomagnetic dipole moment estimation. Pure Appl Geophys 172(1):91–107. https://doi.org/10.1007/s00024-014-0919-3
Channell JET, Stoner JS, Hoddel DA, Charles CD (2000) Geomagnetic intensity for the last 100 kyr from the sub-Antarctic South Atlantic: a tool for inter-hemispheric correlation. Earth Planet Sci Lett 175:145–160. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(99)00285-X
Clement BM, Kent DV (1985) A comparison of two sequential geomagnetic polarity transitions (upper Olduvai and lower Jaramillo) from the Southern Hemisphere. Phys Earth Planet Int 39:301–313. https://doi.org/10.7916/D8NP2DXN
Davies CJ, Constable CG (2020) Rapid geomagnetic changes inferred from Earth observations and numerical simulations. Nat Commun 11:3371. https://doi.org/10.1038/s41467-020-16888-0
Finlay CC, Aubert J, Gillet N (2016) Gyre-driven decay of the Earth’s magnetic dipole. Nat Commun. https://doi.org/10.1038/ncomms10422
Gillet N, Jault D, Finlay CC, Olsen N (2013) Stochastic modeling of the Earth’s magnetic field: inversion for covariances over the observatory era. Geochem Geophys Geosyst 14(4):766–786. https://doi.org/10.1002/ggge.20041
Gillet N, Barrois O, Finlay CC (2015) Stochastic forecasting of the geomagnetic field from the COV-OBS.x1 geomagnetic field model, and candidate models for IGRF-12. Earth Planets Sp 67:71. https://doi.org/10.1186/s40623-015-0225-z
Laj C, Kissel MC, Mazaud A, Michel E, Muscheler R, Beer J (2002) Geomagnetic field intensity, North Atlantic deep water circulation, and atmospheric Δ14C during the last 50 kyr. Earth Planet Sci Lett 200:179–192. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(02)00618-0
Liu Y, Luhmann J, Kajdič P et al (2014) Observations of an extreme storm in interplanetary space caused by successive coronal mass ejections. Nat Commun 5:3481. https://doi.org/10.1038/ncomms4481
Mazaud A, Laj C, Bard E (1989) Phenomenological model for reversals of the geomagnetic field. In: Lowes FJ et al (eds) Geomagnetism and paleomagnetism, NATO ASI series C: mathematical and physical sciences, vol 261, pp 205–214
Nowaczyk NR, Arz HW, Frank U, Kind J, Plessen B (2012) Dynamics of the Laschamp geomagnetic excursion from Black Sea sediments. Earth Planet Sci Lett 351–352:54–69. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2012.06.050
Olson P, Amit H (2006) Changes in Earth’s dipole. Naturwissenschaften 93(11):519–542. https://doi.org/10.1007/s00114-006-0138-6
Opdyke ND, Mejia V (2004) Earth's magnetic field. In: Channell J, et al. (eds) Timescales of the Paleomagnetic Field. Geophys. Monogr. Ser., vol 145. AGU, Washington, DC, pp. 315–320. https://doi.org/10.1029/145GM24
Reshetnyak MY, Pavlov VE (2016) Evolution of the dipole geomagnetic field. Observ Models Geomagn Aeron 56(1):110–124. https://doi.org/10.1134/S0016793215060122
Sagnotti L, Scardia G, Giaccio B, Liddicoat JC, Nomade S, Renne PR, Sprain CJ (2014) Extremely rapid directional change during the Matuyama-Bruhnes geomagnetic polarity reversal. Geophys J Intern 199:1110–1124. https://doi.org/10.1093/gji/ggu287
Schmucker U (1999) A spherical harmonic analysis of solar daily variations in the years 1964–1965: response estimates and source fields for global induction—I. Methods Geophys J Int 136(2):439–454. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.1999.00742.x
Sokoloff DD (2017) Earth’s magnetic moment during geomagnetic reversals. Izv Phys Solid Earth 53(6):855–859. https://doi.org/10.1134/S1069351317060064
Thébault E, Finlay CC, Beggan CD et al (2015) International geomagnetic reference field: the 12th generation. Earth Planet Sp 67:79. https://doi.org/10.1186/s40623-015-0228-9
Wang H, Kent DV, Rochette P (2015) Weaker axially dipolar time-averaged paleomagnetic field based on multidomain-corrected paleointensities from Galapagos lavas. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.1505450112