Der normale Erdmagnetismus. (Q1522648)

Bildet man die Differenzen zwischen den Mittelwerten des erdmagnetischen Potentials der einzelnen Orte und denen der ganzen zugehörigen Parallelkreise und verbindet die Punkte, wo diese Differenzen dieselben Werte haben, so erhält man die Isanomalen des erdmagnetischen Potentials. Diesen Linien kommt eine hohe Bedeutung zu, insofern als man sich die thatsächlich bestehende Verteilung des Erdmagnetismus aus der Uebereinanderlagerung zweier Systeme entstanden denken kann, von denen sich das eine als das normale, das andere als das störende auffassen lässt. In dem normalen System hat das Potential auf jedem Parallelkreis einen constanten Wert, und zwar den Mittelwert der sämtlichen Punkten dieses Kreises entsprechenden Werte. Während also die Gleichgewichtslinien des normalen Systems lauter Parallelkreise sind, sind die Gleichgewichtslinien des störenden Systems die Isanomalen. Zur Construction der Isanomalen genügt die Kenntnis der östlichen Componente der Horizontalintensität für sämtliche Punkte der Erdoberfläche. Ist ausserdem noch die nordwärts gerichtete Componente für eine der beiden vom Südpol nach dem Nordpol verlaufenden Linien bekannt, auf welchen die Anomalie Null ist, so ergiebt sich daraus der Wert des Potentials für alle Punkte der Erdoberfläche und hiermit ein neuer einfacher Weg zur Ermittelung des Potentials und zur Construction der Gleichgewichtslinien. Berechnet man nun die normalen Werte \(V_n\) des Potentials mit Hülfe der von G. v. Quintus Icilius für das Jahr 1880,0 entworfenen Karte, so lassen sie sich mit einem hohen Grade der Annäherung durch die Formel \[ V_n = K\sin\beta \] darstellen, wo \(K\) den Wert des Potentials an den Erdpolen und \(\beta\) die geographische Breite bedeutet. Dieses Ergebnis ist um so merkwürdiger, je unregelmässiger sich die Verteilung der erdmagnetischen Elemente in Wahrheit darstellt, und je weniger Symmetrie die beiden Halbkugeln in dieser Hinsicht zu zeigen scheinen. Wenige Wochen nach dem Erscheinen der ersten Arbeit (siehe JFM 26.1029.02) erhielt der Verf. zwei Zuschriften, die eine von Herrn G. A. Schmidt in Gotha, welcher darauf hinweist, dass man zu einem Ausdruck von ähnlicher Form gelangt, wenn in der Gauss'schen Reihe für den Wert des erdmagnetischen Potentials nur das erste Glied berücksichtigt wird, die andere von Herrn L. A. Bauer in Chicago, welcher bemerkt, dass durch die nämliche Formel das Potential an der Oberfläche einer gleichförmig magnetisirten Kugel dargestellt wird. Auf Grund der hiermit gewonnenen neuen Gesichtspunkte führt der Verf. in der zweiten Arbeit eine Entscheidung herbei, ob und in welchem Masse man die durch jene Formel dargestellte ideale Verteilung als den normalen Erdmagnetismus bezeichnen darf. Das Resultat lautet: Man kann als normale Verteilung der erdmagnetischen Erscheinungen betrachten: erstens jene Verteilung, wie sie einer homogen magnetisirten Kugel entspricht, oder, was dasselbe ist, wie sie durch das erste Glied der Gauss'schen Reihe dargestellt wird --- diese Art der Verteilung kann man die ``theoretisch normale'' nennen ---; zweitens, jene Verteilung, wie sie durch die Mittelwerte des effectiv vorhandenen Potentials für die einzelnen Parallelkreise dargestellt wird --- diese Verteilung wird man passend als die ``empirisch normale'' bezeichnen. Beide Definitionen führen aber, wie der Verf. an der Hand einer beigegebenen Tabelle darlegt, zu Werten, die mit grosser Annäherung übereinstimmen. Das Potential der normalen Verteilung wird daher durch den von der geographischen Länge unabhängigen Teil des ersten Gliedes der Gauss'schen Reihe dargestellt und stimmt mit demjenigen überein, welches, man erhalten würde, wenn die Erde eine durch und durch parallel zur Erdaxe gleichmässig magnetisirte Kugel wäre, oder wenn sie von einem dieser Verteilung gleichwertigen Systeme von Strömen umflossen wäre.