Geodezja i geodynamika

Badanie wiekowych zmian pola magnetycznego Ziemi na obszarze Polski i wybranych regionów Europy

Ziemskie pole magnetyczne podlega ciągłym zmianom. Częstotliwość tych zmian ma bardzo szeroki zakres – od sekund do setek lat. Zmiany o okresie rocznym i dłuższe mają swoje źródło wewnątrz globu. Zostały one nazwane zmianami wiekowymi. Zmiany wiekowe powodują, że mapy rozkładu pola geomagnetycznego na danym obszarze, jak również inne dane magnetyczne, po pewnym czasie tracą aktualność. Badania zmian wiekowych pozwalają określić ich wielkość i rozkład przestrzenny oraz opracować algorytmy służące do przeliczenia danych geomagnetycznych na współczesną epokę czyli do ich aktualizacji. Zagadnienie to wymaga częstej powtarzalności pomiarów na punktach podstawowej osnowy magnetycznej kraju, kontrolowania stałości standardu magnetycznego oraz wykorzystywania danych z krajów sąsiednich i z Bałtyku.

Temat ma znaczenie zarówno poznawcze jak i aplikacyjne. Poznawcze - bowiem geneza ziemskiego pola magnetycznego nie jest do końca poznana i opiera się - jak dotąd – na hipotezach. Gromadzony materiał obserwacyjny i jego analiza stanowią podstawę do rozważań teoretycznych nad modelem pola geomagnetycznego i jego parametrami, przede wszystkim nad przyczynami i mechanizmem zmienności tego pola, który jak dotąd nie daje się wystarczająco dokładnie opisać. Znaczenie praktyczne badania zmian wiekowych pola geomagnetycznego wynika głównie z tego, że znajomość wielkości tych zmian jest niezbędna do aktualizacji map i innych danych magnetycznych, które mają zastosowanie w topografii cywilnej i wojskowej, w nawigacji lotniczej i morskiej, w łączności, w przemyśle lotniczym i wydobywczym i in. Odpowiednie obserwacje magnetyczne są gromadzone w banku danych magnetycznych w kraju (w IGiK) i w Europie (WDC). Należy nadmienić, że mimo rozwoju metod nawigacyjnych, busola magnetyczna pozostaje wciąż niezbędnym urządzeniem na wszystkich statkach powietrznych i wodnych, z uwagi na jej autonomiczność. Wszystkie bowiem inne urządzenia wymagają wspomagania z Ziemi lub satelity i w razie ich awarii lub wyłączenia stają się bezużyteczne. W tym kontekście realizowany temat ma znaczenie dla bezpieczeństwa nawigacji.

Celem do osiągnięcia jest gromadzenie danych celem doskonalenia opracowywanych modeli ziemskiego pola magnetycznego i modeli jego zmian wiekowych oraz w konsekwencji wyjaśnienie tego zjawiska, które jak dotąd opiera się na bardziej lub mniej rozwiniętych hipotezach.

Gromadzone wyniki badań są wykorzystywane przy doskonaleniu modeli ziemskiego pola magnetycznego oraz do aktualizacji map i innych danych magnetycznych, niezbędnych w topografii wojskowej i cywilnej, nawigacji lotniczej i morskiej, w łączności, geologii, geofizyce i w innych dziedzinach gospodarki.