Безмежний магнітний океан, що оточує планету Земля, і загадкове його життя. То він спокійний, і майже ніщо не змінюється в його безодні, то він раптово закипає, породжуючи штормові хвилі невагомої матерії, і всі елементи земного магнетизму починають свої хаотичні коливання.

Що ж так хвилює глибини магнітного океану?

Багаторічні спостереження дозволили зробити висновок: порушує їхній спокій наше денне світило. Це – фантастичних розмірів термоядерний реактор, що безперервно синтезує гелій з ядер водню і виділяє при цьому неймовірну енергію, яка є причиною сонячних випромінювань. Вони породжують процеси, що призводять до незакономірних змін геомагнітного поля, які називаються варіаціями.

Варіації елементів магнітного поля Землі з періодом від часток секунди до багатьох діб відомі вченим уже 300 років. Але систематичні спостереження їх почалися лише у першій половині XIX ст., коли з’явилися спеціальні магнітні обсерваторії.

Зараз до варіацій також виявляють велику увагу, оскільки крім наукового значення вони становлять інтерес як явище, що впливає на практичну діяльність людей. Так, у разі виникнення варіацій значної амплітуди – магнітних бур – порушується радіозв’язок і погіршується робота багатьох технічних пристроїв (рис. 1). Наприклад, у липні 1959 р. внаслідок сильної магнітної бурі було перервано радіозв’язок між Європою та Америкою, спостерігалися порушення електричної сигналізації на залізницях багатьох країн, вийшли з ладу навіть деякі електротехнічні системи (порушилася ізоляція кабелів та обмоток трансформаторів). Встановлено також, що інтенсивні зміни геомагнітного поля впливають на тварин і рослини. Безперечним тепер є і вплив варіацій магнітного поля Землі на здоров’я людей.

Це відноситься до магнітних варіацій, повністю пов’язаних з діяльністю Сонця. Але є зміни геомагнітного поля, які викликаються внутрішніми процесами в надрах нашої планети, і, в такий спосіб, їх джерелом є сама Земля. Такі зміни земного магнітного поля одержали назву вікових варіацій. Цікава історія їхнього відкриття. Існувала впевненість, що схилення може змінюватися лише від місця до місця. Але в 1634 р. астроном Генрі Геллібранд порівняв величину виміряного ним схилення в Лондоні з величиною цього кута, визначеного в 1580 р. тут гідрографом Р. Норманом (рис. 2). Яким же було його здивування, коли з’ясувалося, що за час між двома вимірами схилення збільшилося більш ніж на 7°. Це було безперечно більше за можливу помилку вимірювань схилення. І вчений робить дуже сміливий висновок: отримана різниця різночасових вимірів схилення свідчить про постійну повільну зміну напрямку магнітного меридіана в районі Лондона! Порівняння значень схилення при його повторному вимірі з часовим інтервалом в десятки років у Парижі, а потім і в інших містах підтвердило, що на всій території Європи є повільні зміни цього кута. Наявність вікових варіацій схилення було встановлено згодом і на інших континентах земної кулі, що дало підставу визнати такі варіації глобальним явищем. Принагідно з’ясувалося, що схилення в цьому відношенні не унікальний елемент магнітного поля Землі. Всі елементи земного магнетизму схильні до варіацій.

Вікові варіації – дуже повільні коливання геомагнітного поля. Тому вони оцінюються так званим віковим ходом, який виражає зміну середньорічних значень елементів магнітного поля Землі. Ізолінії вікового ходу будь-якого з цих елементів – ізопори являють собою замкнуті криві на поверхні земної кулі. Зазвичай будують карти ізопор, придатні для використання у певний інтервал часу, протягом якого можна прийняти віковий перебіг незмінним. Який же цей інтервал?

Відповідь на це питання можна дати, якщо знати періоди найінтенсивніших порівняно «швидких» вікових варіацій. Обробка даних магнітних обсерваторій за останні два сторіччя показала, що до таких вікових варіацій слід віднести коливання елементів земного магнетизму, що мають період близько 60 років. Звідси випливає, що згаданий інтервал часу може бути трохи більше 5–10 років.

На Землі є кілька районів, де ізопори охоплюють порівняно невеликі за площею області. Вони отримали назву центрів вікового ходу. У цих центрах зміни геомагнітного поля, викликані віковими варіаціями, досягають найбільшого значення абсолютної величини. Важлива особливість центрів вікового ходу – їхня рухливість: вони виникають, зникають або переміщаються по земній поверхні, а разом з цим деформується і вся картина ізопор.

У 50-х роках було виявлено, що одна з головних причин вікового ходу – так званий західний дрейф, є переміщенням у західному напрямку ізоліній поля материкових аномалій. Швидкість цього переміщення в середньому близько 18 км на рік для ізогон.

Західний дрейф, поряд з іншими фактами, що стосуються вікових варіацій, відіграє важливу роль при розгляді фізичних процесів формування магнітного поля Землі.

На основі: Почтарев, В.И., Михлин, Б.З. (1986). Тайна намагниченной Земли. Москва : Педагогика, 112.