Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

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ruhigend, da das Feld unseren Lebensraum vor dem Einfluss
des Sonnenwinds schützt. Bei starken magnetischen
Stürmen und einer Verstärkung des Sonnenwinds nach
Sonneneruptionen sind schon heute in hohen Breiten Ausfälle
von Satelliten, Stromausfälle und Beeinträchtigungen
des Flugverkehrs durch Probleme im Funkverkehr und
erhöhte Strahlungsdosen zu beobachten. Eine weitere
deutliche Abnahme des Magnetfelds würde in Zukunft
zu einer globalen Zunahme solcher Probleme führen.
Auch gibt es Spekulationen, dass die starke Abnahme der
Beginn einer Feldumkehr sein könnte, wie sie zuletzt vor
780.000 Jahren stattgefunden hat. Die Variationen des
Dipolmoments in der Vergangenheit können Hinweise auf
zu erwartende Änderungen geben. Bisher waren die Änderungen
des Dipolmoments der letzten Jahrtausende nur
aus der Beschreibung durch virtuelle axiale Dipolmomente,
VADMs, bekannt. VADMs werden aus einzelnen
Paläointensitätsmessungen gewonnen, sind gegenüber
dem echten Dipolmoment jedoch als Einzelergebnisse
stark durch Nicht-Dipolanteile des Felds verfälscht. Es
wurde angenommen, dass durch Mittelung über global
verteilte Ergebnisse und einige hundert bis tausend Jahre
diese Einflüsse vernachlässigbar werden und solch ein
gemitteltes VADM die Stärke des Dipolmoments repräsentiert.
Das globale Modell CALS7K hat gezeigt, dass
VADMs das Dipolmoment der letzten Jahrtausende systematisch
überschätzt haben (Korte and Constable, 2005b).
Damit liegt der derzeitige Wert des Dipolmoments in der
gleichen Größenordnung wie der Mittelwert der letzten
7.000 Jahre. Es hat eine lange Zeit gegeben, in der das
Dipolmoment deutlich schwächer war, und es variiert auch
deutlich stärker als die VADMs erkennen lassen. Die generelle
Abnahme hält seit ca. 2.000 Jahren an. Die mittlere
Abnahmerate über diesen Zeitraum ist mit 1,5 % pro Jahrhundert
jedoch deutlich niedriger als die derzeitige Rate,
die im Vergleich der letzten Jahrtausende ebenfalls nicht
außergewöhnlich stark ist. Eine Feldumkehr schon in
weniger als 2.000 Jahren, wie sie sich durch lineare Extrapolation
der derzeitigen Abnahmerate ergäbe, erscheint
damit unwahrscheinlich.
Das CALS7K Modell und insbesondere die verbesserte
Beschreibung des Dipolmoments sind nicht nur für das
Verständnis des Geodynamoprozesses von Bedeutung.
Abb. 2.65: Verteilung des elektrischen Widerstands im Erdmantel. Das Modell beruht auf einer 1D Inversion von scheinbaren
Widerständen und Phasen, die aus elektromagnetischen Transferfunktionen basierend auf CHAMP-Daten über
4 Jahre gewonnen wurden. Die Anpassung des Modells an die Widerstände und Phasen ist links dargestellt. Das Modell
zeigt, dass der Widerstand in der Tiefe von 410 km auf etwa 20 bis 30 Ωm abfällt. Die zweite Übergangszone liegt in
einer Tiefe von 750 km, wo sich der Widerstand sogar bis auf 1 bis 2 Ωm reduziert.
1D inversion resistivity model for apparent resistivities and phases inferred from CHAMP estimates of induction transfer
functions, based on 4 years of measurements. The fit of the model to resistivities and phases is given by the solid
lines (left). The model shows that at the 410 km boundary the resistivity drops to around 20-30 Ωm. The second transition
zone is at around 750 km where the resistivity is reduced further to about 1-2 Ωm.
Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam