IGRF - PROSPECCIÓN MAGNÉTICA

8/16/2019 IGRF - PROSPECCIÓN MAGNÉTICA

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IGRF

2016


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• Con la fnalidad de conormar un modelo matemático del campo magnéticoterrestre, se representa al potencial del c.m.t. como un desarrollo en uncionescontinuas denominadas armnicos eséricos, cu!a propiedad más importantees tener en cuenta la simetr"a esérica #en primera apro$imacin% ! la posicinde un punto & cual'uiera de la superfcie terrestre( r,,l%. )a representacinmatemática de los armnicos de *a+o grado se determina por acuerdointernacional, al igual 'ue en el caso de la graedad.

• -sta descripcin matemática se llama Campo Geomagnético Internacional de

Reerencia IGRF, ! está a cargo de la IG #International ssociation oGeomagnetims and eronom!% ! *a+o el soporte de la I/GG #Internacional/nion o Geodes! and Geop!sics%.

• -l IGRF consiste en una serie de coefcientes de Gauss ! sus ariacionesseculares de grado ! orden desde n1 asta n10, pues se acepta 'ue estostérminos de menor grado representan en gran medida el campo principal

proeniente del ncleo.• 3ustra!endo del campo medido esta representacin del campo principal se

o*tiene, en principio, el campo magnético de origen cortical.

• )uego eremos 'ue en general la e$pansin armnica asta grado ! orden 10no es sufciente para aislar el campo de uente cortical.

• 4omando ra en la ecuacin para el potencial de uente interna, se o*tiene eldesarrollo en armnicos eséricos para las componentes del c.m.t..

Campo Geomagnético Internacional deReferencia IGRF (Internacional Geomagnetic

Referente Field)


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partir de 5 podemos o*tener la e$pansin en armnicos

eséricos para cual'uiera de las componentes #,7,8%.Como estas componentes son o*sera*les en los distintoso*seratorios geomagnéticos distri*uidos en todo elplaneta, se calculan los coefcientes , incluida laariacin temporal por a9o #secular%,

:e*ido a 'ue el campo geomagnético ar"a con el tiempo,tam*ién de*e ariar su descripcin matemática. &or lo tanto,los coefcientes ! sus ariaciones seculares son recalculadoscada ; a9os. )os alores de IGRF son diundidos por la IG,pu*licándose por épocas #por e+emplo 2010,0, álido entre

2010 ! 201;%.)as ariaciones seculares son predictias, suponiendo unaariacin lineal en el interalo de esos ; a9os. /na e< pasadosesos ; a9os, ! siempre ! cuando la inormacin a!a me+oradosignifcatiamente, la IG calcula los coefcientes defnitios

#i.e., :GRF1==0% de la época anterior. -l IGRF permite calcularel campo magnético normal #intensidad ! direccin%,


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)os coefcientes IGRF se pueden o*tener ácilmente a traés de internet,o acudiendo a las ta*las 'ue pu*lican diersas instituciones.


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Variaciones temporales delCampo Geomagnético

•

3on ariaciones lentas ! progresias 'ue an sido medidas atraés del tiempo, ! 'ue aectan a todas las componentes delcampo magnético terrestre #c.m.t.% principal.

• 3u origen es interno ! se incula con la componente no dipolar delcampo geomagnético.

• &ara la ma!or"a de las regiones del mundo los cam*ios de laintensidad total están entre ;0 ! 1;0 n4 por a9o. -l conocimientode la ariacin 3ecular es particularmente til para a+ustarmediciones de campo magnético reali


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Variaciones de origen Externo

-l campo de origen e$terno es el resultado del eecto e+ercido por

sistemas de corrientes producto de la interaccin entre laradiacin solar ! el campo magnético terrestre, moduladas por elciclo solar ! 'ue eidencian un proceso de interaccin 3ol>4ierra>)una. 3us eectos magnéticos se traducen en ariaciones(

A .- Permanentes: Solar y Lunar Diarias: la ariacin solartiene un per"odo de 2? oras solares, alcan


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Variaciones de origen Externo (cont.)

.! "ransitorias recurrentes# tormentas #100 a @00 n4%,

*a"as #;0 a 200 n4% ! pulsaciones #1 a 100 n4%(están relacionadas con la actiidad particulada del solA loseentos son independientes de la orientacin de la tierra conrespecto al sol, ! ocurren simultáneamente en todo elplaneta.

-$isten además otras ariaciones menores con ciclos de 2Bd"as #ciclo solar completo%, anual ! semianual, ciclo de 11a9os #mancas solares% ! 21,;>2 a9os #cam*io de polaridaddel c.m. del sol%.

-stas ariaciones temporales necesitan ser eliminadas de losdatos o*seracionales.

-n el caso de producirse tormentas magnéticas, acusadas enlos o*seratorios magnéticos como cam*ios *ruscos !repentinos, se recomienda suspender las operaciones de

campa9a.


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riaciones del campo geomagnéti


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$%&'$I$S '$G%E"IC$S EF*E%"E C&R"IC$

• Con la misin satelital G34 #)angel, 1=@2%, por primera e< se o*tuo unarepresentacin detallada en armnicos eséricos del campo magnético terrestre.

• )as uentes internas del c.m.t. se locali


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$%&'$I$S '$G%E"IC$S EF*E%"E C&R"IC$

• #ratándose de datos terrestres un modelo de campo $%&' astagrado y orden * parece adecuado para calcular el campo de origeninterno"

• En estudios geológicos locales y regionales puede ser necesaria un posterior ltrado de los datos con t!cnicas que veremos posteriormente"

• Estudios continentales o glo+ales usar asta por eemplo n.m./,aunque se de+e tener cuidado de no eliminar anomalías de fuente

cortical" M En estudios locales o regionales

" - remover $%&' n.m.*,

0"- ltrado adicional para remover tendencias regionales remanentes"


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• &ara estudios regionales un campo Lormal de reerencia es una e$presin

anal"tica 'ue representa el me+or a+uste de los alores o*seracionales deuna componente particular del c.m.t., en un determinado lugar.

• -l resultado de esta e$presin reJe+a undamentalmente la contri*ucindel campo principal ! parcialmente el campo secundario o cortical.

• -l campo Lormal se puede representar por un desarrollo polinomial#superfcie de tendencia%, de grado L en latitud ! longitud, para e$presar

espacialmente su distri*ucin ! ariacin, de la orma(

Campo %ormal de Referencia(%GRF)

3iendo(#φ,λ%( alor calculado de la componente del campo magnéticopara las coordenadas #φ,λ%, longitud ! latitud respectiamente, !sim*oli


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• )as o*seraciones reducidas a una época comn conorman unsistema de ecuaciones, 'ue a+ustan a una superfcie de grado 2,

,..A los coefcientes a1, a2,..., a10 son las incgnitas a determinar.:ado 'ue el nmero de ecuaciones supera al nmero deincgnitas #sistema superdeterminado%, la solucin se o*tiene porel método de m"nimos cuadrados, de modo 'ue los coefcientes dela superfcie serán a'uellos 'ue minimicen la suma de los

cuadrados de las desiaciones del dato respecto de la tendencia.• )a seleccin del modelo de LGRF más adecuado depende de la

distri*ucin de las estaciones de repeticin ! de las dimensionesdel área. -ste modelo representa un campo suai


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Corrección Diurna• &ara eectuar esta correccin se re'uiere conocer el comportamiento del

campo geomagnético de manera continua, en la regin de medicin.• &ara ello e$isten dos alternatias(

1.> recurrir a los registros de un o*seratorio geomagnético permanente,con el o*+eto de calcular el niel de reerencia nocturno diario,correspondiente a cada d"a en 'ue se eectuaron los releamientos. -steP*seratorio de*e estar u*icado cercano a la

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