FÖLDMÁGNESSÉG: OBSZERVATÓRIUM FELADATAI A TIHANYI GEOFIZIKAI. Magyar Földtani és Geofizikai Intézet KOVÁCS PÉTER

FÖLDMÁGNESSÉG: A TIHANYI GEOFIZIKAI OBSZERVATÓRIUM FELADATAI KOVÁCS PÉTER

Magyar Földtani és Geofizikai Intézet

FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

Az obszervatóriumi mágneses észlelések története Magyarországon • • • • • • • •

1768-1777 Nagyszombat 1781-1849 Buda 1861-1893 Buda 1893-1918 Ógyalla 1938-1945 Ógyalla 1949-1955 Budakeszi 1955- Tihany 1957- Nagycenk





Sajnovics János 1733 - 1785




Schenzl Guido (1823-1890)




Konkoly Thege Miklós (1842-1916)




Barta György (1915-1992)




Barta György (1915-1992)

Tihanyi Geofizikai Obszervatórium (INTERMAGNET alapító tagja, 1991)

Mérések, kutatások • A földmágneses tér változásának monitorozása (www.elgi.hu) • Geomágneses pulzációk megfigyelése, elemzése • Obszervatóriumi műszerek fejlesztése • A földmágneses tér országos térképezése • Paleomágneses vizsgálatok • Gravitációs alappont • Szeizmológiai monitoring • VLF elektromágneses hullámtevékenység megfigyelése az ELTE Űrkutató Csoportjával együttműködésben FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

Műszerfejlesztés Protonprecessziós magnetométer (Szemerédy Pál)

Szemerédy Pál: A protonprecessziós magnetométerről Fizikai Szemle 11. évf. 7. sz. 207.-210. old. 1961/7.


Műszerfejlesztés – dIdD magnetométer

DIDD magnetométer ELGI – USGS fejlesztés Magyar – Amerikai Kutatási Alap támogatásával, 1997-1999 (ELGI – USGS témavezetők: Hegymegi L., A.W. Green) Pankratz L. W., Sauter E. A., Körmendi A., Hegymegi L.,: The US - Hungarian Delta I - Delta D (DIDD) Quasi-absolute Spherical Coil System. Its history, evolution and future. Geophysical Transactions, vol 42. No. 3-4, pp. 195-202. 1999.



Felfüggesztett DIDD magnetométer (első változat) ELGI - USGS – GEM Systems fejlesztés



Felfüggesztett DIDD magnetométer (2. változat) ELGI - USGS – GEM Systems – MinGeo Kft. Fejlesztés

Hegymegi L., B. Heilig, A. Csontos: New suspended dIdD Magnetometer for Observatory (and Field?) Use, Proceedings of XIth IAGA Workshop on Geomagnetic Observatory Instruments, data acquisition and processing, Kakioka, pp. 28-33. 2004.


Műszerfejlesztés DIMARS (Digital Magnetic recording System)

L. Hegymegi, L. Drimusz and Z. Koros,: Eötvös Institute Dimars Quartz Magnetometer, Proceedings of the International Worshop on Magnetic Observatory Instruments, Ottawa, Canada pp. 25.-26. 1988. FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

Műszerfejlesztés – MAGREC 4 – MAGLIN MAGREC -4; MAGLIN (MinGeo Kft. - ELGI) Főbb jellemzők:

• • • • •

Linux operációs rendszer Legtöbb analóg és digitális kimenetelű műszer jeleinek fogadására képes Hálózati funkciók, real-time adattovábbítás Kis méret és fogyasztás (<10 W) Nagypontosságú GPS időszinkron


Pulzáció kutatás a Tihanyi Geofizikai Obszervatóriumban

Pc3, és Pi2 típusú pulzációk a H komponens idősorában Periódus: mp. – perc (ULF fr. Sáv)

Kanadai gyártmányú, Narod három komponenses gyűrűmagos fluxgate magnetométer 1995: Magyar Amerikai Kutatási Pályázat (USGS- ELGI, témavezetők: Körmendi A., W. Worthington) FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

Pulzációk eredete

vsw > vA super-Alfvenic flow

Erővonalrezonancia (FLR) FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

Pulzáció kutatás a Tihanyi Geofizikai Obszervatóriumban Amplitúdó és fázis gradiens módszer NCK L=1,88

HRB L=1,90

THY L=1,83 FKF L=1,80

1995: Magyar Amerikai Kutatási Pályázat (USGS- ELGI, témavezetők: Körmendi A., W. Worthington) FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

Waters et al. 1991, JGR Berube at al. 2003, JGR

MM100 Kvázimeridionális Magnetométer Hálózat

Alapítva: 2001 Cél: ULF hullámok koordinált megfigyelésére Állomások száma: 11 Időbeli felbontás:1 Hz Heilig et al., Publs. Inst.. Geophys. Pol. Acad. Sc. C-99 (398) 339-346, 2007. FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

Plazmasűrűség térképek

CANOPUS, Samson et al. 1995 (1990 október 3)

MM100 (2003 július 29)

L [RE]


EMMA hálózat – PLASMON (EU FP7) Alapítva: 2011 Állomások száma: 24 + 3 (MM100 – SEGMA – SANSA)

MFGI Témavezető: Heilig B. FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

Pulzációk megfigyelése az ionoszférában

Heilig et al., Ann. Geophysicae, 25, 737-754, 2007.

A pulzációs aktivitás eloszlása a földrajzi szélesség és hosszúság függvényében a CHAMP műhold észlelései alapján. A hullámok paraméterei egybevethetők a földi észlelések során kapott paraméterekkel. FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

Részvétel a SWARM projektben

Tervezett start: 2012. nyár

ESA által elfogadott kutatás: „The study of MHD waves, turbulence and the plasmasphere based on SWARM observations” Résztvevők: MFGI – CSFK GGI – ISS projekt (PI: Heilig B.) FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

Cluster misszió ULF hullámok és nemlineáris dinamika folyamatok kapcsolata Magnetic record of Cluster 1 in 18.02.2003 20

Bx By

15

Bz

10

B field [nT]

5 0 -5 -10 -15 -20

21:40:00

21:40:10

21:40:20

21:40:30

21:40:40

21:40:50

Time 1

1

10

PDF

Power Spectral Density

=2 s

PDF

=1 s

-4

2

-2

0

2

4

-4

0

2

1

PDF

=4 s

PDF

=3 s

10

0 -4

2

4

-4

-2

0

2

4

9

10

B

Flatness in terms of scale Flatness

10

0

25

-2

-2

-2

B

B - Parallel B - Perpendicular 10

4

B

1

PSD [nT2/Hz]

-2

B

10

-1

Frequency [Hz]

10

0

20 15 10 5 0

1

2

3

OTKA, K75640 FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

4

5

6

Time scale [s])

7

8

Mágneses hálózati mérések Magyarországon 1847 – 57; K. Kreil, 52 pont, D, I, H komponens mérése


Országos mágneses hálózat 1965-ben létesített magyarországi mágneses alaphálózat

243

48.0°

269 273

59 60

53

10 9 57

54 55 20

22

8

13

48

27

31 46

44

75

81

84

67

65 66 69 89

37

125

115

132

38

140

116

194

130

138

193

133

181

159

286

285

23.0°

184

178 180

182

146 201

22.0°

295

149

202 144 145

197

196

97 96

21.0°

95

20.0°

94

185 186

283

199

142

277 195

183

204 148

135

198 276

282 284

139

137

136 143

203

179

163

200

156

141

147

112

113

114 127 134

98

93 91

209

64

92

88

111

109

205

126

211

268

267

72

71

154

190

177

208 157

206

188

281

158

162 175

152

153

280 287

187

160

161

166

174

172

155

124

214

131

39

68

46.0°

70

173 120

110

128 40

42

87 86

41

35 36

34 43

210

33

24

85

83

73 32

129

122 216

213

150 108

80

79

25

28 82

104 74

23

51

105

26

123

151 107

121

191

256 192

165

207

290

292

255

164

171 215

288

259

189

226 234 170

264

266

212

275

78 299 300

15

45

49

106

30

29

265

167

100 12

119

262

90

99

228

76

16

293

252

260 261

169

168 263

118

103 294 77

18

14 11

21

50

4

239

250

258

257

224 223

298

229

297

176 117

251

218

219

233

272

279

3

5

17

19

47.0°

7

56

227

274

232

238

242

291 289

253 254

248

220

221

230

241

1

2 61

101

102

6

52

296

47

235

240

237 270 271

63

247

249

222

217

231

278

62

246

225

236 58

245

244

Barta Gy. Aczél E., Stomfai R.,

17.0° 19.0° 18.0°


1949-50 1964-65 1979-82 1994-95

290 pont 300 pont 299 pont 195 pont

Szekuláris mágneses hálózat A szekuláris mágneses alaphálózati pontok Magyarországon 1966 óta

Aggtelek

Karos

48.0°

Nagyszekeres Mezőcsát

Nyergesújfalu

Fertőd

23.0°

Tapiógyörgye Furta

47.0°

Nyírád Bajánsenye

22.0°

Kiskőrös Szank Battonya 46.0°

Csátalja Drávafok

21.0° 20.0°

17.0° 19.0° 18.0°

Első szekuláris hálózati mérés éve: 1966 Eredeti állomások száma: 15 elsőrendű (fekete pontok), és 22 másodrendű (zöld pontok) Hálózati mérések ismétlése között eltelt idő: 2-3 év (időszakonként változott)

Aczél, Stomfai, Geofizikai Közlemények, 1969. FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

400000

Normáltér modellek Földrajzi koordináták 2-od rendű polinomja (Illesztendő együtthatók száma: 18)

48.0°

300000

A mágneses deklináció normáltér modellje 2006,5

200000

𝐵𝑥 = 𝑎𝑥0 + 𝑎𝑥1 𝜃 + 𝑎𝑥2 Λ + 𝑎𝑥3 𝜃 2 + 𝑎𝑥4 Λ2 + 𝑎𝑥5 𝜃Λ 𝐵𝑦 = 𝑎𝑦0 + 𝑎𝑦1 𝜃 + 𝑎𝑦2 Λ + 𝑎𝑦3 𝜃 2 + 𝑎𝑦4 Λ2 + 𝑎𝑦5 𝜃Λ 𝐵𝑧 = 𝑎𝑧0 + 𝑎𝑧1 𝜃 + 𝑎𝑧2 Λ + 𝑎𝑧3 𝜃 2 + 𝑎𝑧4 Λ2 + 𝑎𝑧5 𝜃Λ

22.0°

46.0°

100000

EOV - koord. (m)

47.0°

23.0°

21.0° 20.0° 17.0° 19.0°

0

18.0°

400000

500000

600000

700000

800000

900000

1000000

400000

A horizontális intenzitás normáltér modellje 2006,5

48.0°

300000

A totáltér normáltér modellje 2006,5

48.0°

300000

400000

EOV - koord. (m)

23.0°

200000

47.0°

47.0°

22.0°

17.0°

46.0°

21.0° 20.0°

100000

EOV - koord. (m)

22.0°

46.0°

100000

EOV - koord. (m)

200000

23.0°

21.0° 20.0° 17.0° 19.0°

19.0° 18.0°

0

0

18.0°

400000

500000 EOV - koord. (m)

600000

700000

800000

900000

1000000

400000

500000

600000

EOV - koord. (m)


700000

800000

900000

1000000

Normáltér modellek – Gömbsüveg Harm. Analízis Laplace egyenlet megoldása gömbsüvegen gömbi koordináták szerint (𝜃, 𝛬, 𝑟) : ∞

𝑉 𝜃, Λ, 𝑟 = 𝑎 𝑚=0

𝑎 𝑟

𝑛𝑘 (𝑚)+1

∞

𝑃𝑛𝑚𝑘 (𝑚) (cos 𝜃) 𝑔𝑘𝑚 cos 𝑚Λ + ℎ𝑘𝑚 sin 𝑚Λ 𝑘=𝑚

Haines, JGR, 1985; De Santis, GRL, 1992 X field - 2008.5 (ASHA - K max =5 0=20°)

Z field - 2008.5 (ASHA - K max =5 0=20°)

4

x 10 2.4

4.4

2.35

47.5 N

47.5 N

4

x 10 4.45

4.35

2.3 4.3 2.25 4.25 2.2

45.0 N

45.0 N

4.2

2.15

4.15 4.1

2.1

42.5 N

2.05

15.0 E

17.5 E

 20.0 E

 22.5 E

42.5 N

4.05

15.0 E

Kovács et al., Earthdoc, 2011. FÖLDI ELEKTROMÁGNESSÉG, MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA, 2012. MÁJUS 9.

17.5 E

 20.0 E

 22.5 E

4

A TIHANYI GEOFIZIKAI OBSZERVATÓRIUM VEZETŐI 1954 – 1960 1960 – 1968 1968 – 1977 1977 – 1981 1981 – 1982 1982 – 1998 1998 -

Nyitrai Tibor Sajti László Nemes László Tóth Péter Hegymegi László Körmendi Alpár Csontos András


KÖSZÖNJÜK A FIGYELMET! CSONTOS A., HEGYMEGI L., HEILIG B., KOPPÁN A., KOVÁCS P., MERÉNYI L., SZABADOS L., VADÁSZ G.

Magyar Földtani és Geofizikai Intézet


PÁLYÁZATI TÁMOGATÁS PLASMON, EU FP7 OTKA, K-75640 NEMZETI FEJLESZTÉSI ÜGYNÖKSÉG, HORVÁT-MAGYAR KÉTOLDALÚ PÁLYÁZAT NEMZETI FEJLESZTÉSI ÜGYNÖKSÉG, ŰRKUTATÁSI PÁLYÁZAT (URK10153)


FÖLDMÁGNESSÉG: OBSZERVATÓRIUM FELADATAI A TIHANYI GEOFIZIKAI. Magyar Földtani és Geofizikai Intézet KOVÁCS PÉTER

Recommend Documents