Sobre la evolución temporal del dipolo y cuadrupolo del campo geomagnético

Abstract

Los antecedentes de los desarrollos en esféricos armónicos del Campo Magnético Terrestre se remontan al año 1550 con desarrollo hasta el sexto orden. A partir de 1900 se dispone de modelos de desarrollos hasta el orden 10, dados por los IGRF (Campo Geomagnético Internacional de Referencia) y DGRF (Campo Geomagnético de Referencia Definitivo) editados por la IAGA. En el 2005 el orden del desarrollo se extendió para el modelo IGRF 2005 hasta el orden 14. En el presente trabajo se recopilaron los coeficientes del orden 1 y 2 desde 1550 a la actualidad. Se ajusta la variación temporal de cada coeficiente gij, hij para los órdenes 1 y 2 mediante funciones polinómicas en el intervalo 1550-1900. Desde 1900 hasta 2005 se toman los coeficientes del IGRF e DGRF para generar un conjunto de series temporales en intervalos de 5 años para cada coeficiente. Estas series temporales de cada coeficiente gij(t), hij(t) fueron analizados por medio de un análisis espectral no lineal habiéndose previamente sustraído la tendencia lineal. Se reconstruyen los coeficientes gij, hij de orden 1 y 2 en el intervalo 1550-2005 y se simula desde el año 2010 al 2500 mediante un modelo aditivo anarmónico compuesto por la tendencia y los períodos detectados en el análisis espectral. Los resultados muestran que la energía de la componente cuadrupolar crece notablemente para las épocas posteriores al año 2005 y la estimación del campo observado en superficie posee un aporte del orden del 18 % de la energía correspondiente al efecto cuadrupolar respecto del dipolar. Se concluye que el Campo Geomagnético inicia un proceso de transición de efectos principalmente dipolar a procesos de efectos no dipolares (cuadrupolo) con posibles cambios de posición de los Polos Geomagnéticos.

The antecedents of the spherical harmonics analysis of the Earth's Magnetic Field dates from 1550, with a development to the 6th order. From the year 1900 are available models with a development to the 10th order, given by the International Geomagnetic Reference field (IGRF) and the Definitive Geomagnetic Reference Field (DGRF), edited by the International Asociation of Geomagnetism and Aeronomy (IAGA). In the year 2005 the order of spherical harmonics analysis extends to the 14th order for the IGRF model. In the present work are compiled the coefficients gij, hij for the 1st and 2nd order, from 1550 to the present time. To the temporal variation of each coefficient gij(t), hij(t) from the 1st and 2nd order are adjusted by means of polinomials functions in the interval 1550-1900. From 1900 to 2005 the coefficients of IGRF and DGRF are taken to generate a set of temporal series in intervals of 5 years length for each coefficient. For this temporal series of each coefficient, are analyzed by means of a non linear spectral analysis after substracted the lineal tendencies. The coefficients, of 1st and 2nd order in interval 1550-2005 are reconstructed and then simulated from the year 2010 to 2500 by means of an harmonical aditive model composed by the tendencies and the period detected with the spectral analysis. The results shows that the energy of the cuadrupolar component grows notably from the epoch posteriorto year 2005 and the estimation of the surface observed field hold a contribution of the order of 18 % of the energy corresponding to the cuadrupolar effect with respect to the dipolar effect. It is conclude that the geomagnetic field start a process of transition from effects principally dipolar to effects of processes mainly non dipolar with possible change of the positions of the Geomagnetic Poles.