Am Conrad Observatorium wird eine lange Tradition der Messungen
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Erdmagnetismus Am Conrad Observatorium wird eine lange Tradition der Messungen des Erdmagnetfeldes in Österreich in bisher nicht erreichter Genauigkeit fortgesetzt. Das Magnetfeld der Erde entsteht durch Dynamoprozesse im Erdkern (Abb. 1) und bildet einen Schutzschirm gegenüber energiereicher kosmischer und solarer Strahlung. Dieses Feld unterliegt jedoch kontinuierlichen Schwankungen in seiner Stärke und Richtung. Erdmagnetfeldvariationen, bedingt durch Prozesse im Erdkern, finden auf unterschiedlichsten Zeitskalen von Jahren bis Jahrmillionen statt und werden unter dem Begriff Säkularvariation zusammengefasst. Die wohl bedeutensten Schwankungen sind vollständige Umkehrungen des Erdmagnetfeldes bzw. starke Feldexkursionen bei denen die Feldstärke um über 90% abnimmt, und vorübergehend sehr komplexe Feldzustände auftreten. Starke Änderungen gab es häufig in der Erdgeschichte, wie zum Beispiel die letzte Feldumkehr vor ungefähr 780.000 Jahren. Seit 170 Jahren werden Feldvariationen durch weltweit verteilte erdmagnetische Observatorien bestimmt. In Österreich gehören magnetische Messungen im Stift Kremsmünster aus dem 18. Jahrhundert zu den ältesten erhaltenen Aufzeichnungen. Eine durchgehende Messreihe ist seit 1832 erhalten und seit 1839 gibt es dort auch ein geomagnetisches Observatorium. Staatliche beauftragte Beobachtungen werden seit den 50er Jahren des 19. Jahrhunderts durchgeführt mit der Gründung der "k.k. Centralanstalt für Meteorlogie und Erdmagnetismus", der heutigen ZAMG. Der erste Direktor der Zentralanstalt, Karl Kreil, führte bereits eine geomagnetische Landesvermessung der österreichischen Länder durch. Die damaligen Messungen beinhalteten die Länder der Habsburgmonarchie, Südeuropa, die Adriaküste, Anatolien und das Schwarze Meer. Die darausfolgenden Ergebnisse wurden in geomagnetischen Karten für die Epoche 1850.0 zusammengefasst und dienten als Ausgangsbasis für Kompassnavigation und markieren den Beginn der geomagnetischen Forschung in Österreich. Seit dieser Zeit gab es fünf weitere geomagnetische Landesvermessungen in Österreich, die in geomagnetische 1/3 Erdmagnetismus Karten für die Epochen 1890.0, 1930.0, 1960.0, 1970.0 und 1997.0 dokumentiert wurden. Des weiteren wurde auch die erste aeromagnetische Landesvermessung (1977-1982) von Österreich durchgeführt. Alle geomagnetischen Landesvermessungen benötigen Absolutwerte des Erdmagnetfeldes, welche von geomagnetischen Observatorien zur Verfügung gestellt werden. Das erste geomagnetische Observatorium der Zentralanstalt wurde 1852 in Wien ( k.k. Theresianum ) in Betrieb genommen und bestimmete regelmässig Deklination, Inklination und Feldstärke. Durch die lange Zeitreihe an magnetischen Observatoriumsmessungen konnten einige Besonderheiten des Erdmagnetfeldes beobachtet werden. Auffallend ist ein signifikanter Abfall der Magnetfeldstärke über den gesamten Beobachtungszeitraum. Das Dipolmoment des Erdmagnetfeldes nahm in diesem Zeitraum um mehr als 10% ab. Auch die Richtung des Magnetfeldes änderte sich deutlich, wie etwa die Deklination in Österreich um circa 20°. Um die zeitlichen Abhängigkeiten dieser Beobachtungen auch auf längeren Zeitskalen zu untersuchen und damit die Ursachen dieser Säkluarvariationsprozesse zu hinterfragen, ist es jedoch notwendig den Beobachtungszeitraum deutlich auszudehnen. In Österreich werden seit den 1990ern jährlich Säkularmessungen wiederholt, um aktuelle Daten und Veränderungen des Erdmagnetfeld zu dokumentieren. Auf dieser Basis publiziert der österreichische geomagnetische Dienst jährlich aktualiserte geomagnetische Karten. Im Jahr 2013 wird das Conrad Observatory (Trafelberg, NÖ) den Dienst als geomagnetisches Hauptobservatorium übernehmen und damit das Observatorium in Wien-Kobenzl (seit 1954) ablösen. Die magnetischen Messungen werden dort untertage in einem Tunnelsystem, das sich durch besonders stabile Umweltfaktoren auszeichnet, durchgeführt. Die Daten des Observatoriums dienen als geomagnetische Referenzmessungen und werden zur Datenreduktion verwendet. 2/3 Erdmagnetismus Geomagnetismus umfasst viele weitere Spezialdisziplinen: 1) Space-Weather /Fabian, Space-Climate: Sonnewind mit der Magnetosphere 2) Paläomagnetismus: geomagnetische tektonischer Charakterisierung von Magnetostratigraphie, Bedingungen Feldvariationen von Erdmagnetfeldumpolungen und Plattenbewegungen und deren Auswirking und anhand -exkursionen auf die von Erde, Geländeaufnahmen (Abb. inklusive 2), Datierung Untersuchungen und anhand 3) Archäomagnetismus: historische 4) Biomagnetismus: von Lebensformen mit dem Magnetfeld Wechselwirkung Literatur Leonhardt, field independent evolution R., verification. during and the Earth Matuyama/Brunhes K. (2007): Planet. Paleomagnetic Sci. Lett., transition: 253, reconstruction 172-195. Iterative Bayesian of the inversion global geomagnetic and COBS Journal Gerald 2010. (Duma, Leichter (2010) Magnetic repeat station surveys Austria. link )etc. Josef Landesaufnahme Peter Leykam. Berger, Steinhauser Norbert in (Hrsg.): Blaumoser, Die Zentralanstalt In: Gerald Christa Duma, Hammerl, für Meteorologie Barbara Wolfgang Leichter und Lenhardt, (2001) Geodynamik Geomagnetische Reinhold 1851 Steinacker, –inund 2001. P. aus die Augustin k.k. den Centralanstalt Beobachtungen Reslhuber für (1884) bis Meteorlogie zum Über Schlusse das und Magnetische Erdmagnetismus, des Jahres Observatorium 1850 Wien. gewonnenen in Kremsmünster Resultate. Bericht die an Anverwandte Literatur Kreil, österreichischen k.k. Hofdruckerei. K. (1848, 1849, Kaiserstaate 1850, 1851, 1856, 1852) 1847, Magnetische 1848, 1850, und 1851. geographische Erster bis Fünfter Ortsbestimmung Jahrgang, Prag, im Toperczer, Bd.9, 3. Heft, M. Springer (1956) Das Verlag geophysikalische in Wien. Observatorium Wien-Kobenzl. Arch.Met.Geoph, Empfohlene Literatur Our University Magnetic ofErdmagnetfeldvariationen Chicago Earth –Österreich. Press. The Science of Geomagnetism (2010) Ronald T. Merrill, 261 S., Introduction to Geomagnetic Fields, W. H. (2003) Campbell, 337 S., Cambridge University Empfohlenes Online Material “Press. Paleomagnetism: Magnetic Domains to Geologic Terrances ”müssen von Robert F. Butler (1992) NOAA Magnetic Field Calculator ZAMG Geophysik Magnetik Landesvermessungen, etc. :Barbara zusätzliche Information zu geomagnetischen Observatorien und Definitionen Bei einer Geomagnetische Landesvermessung mehrere Erdmagnetfeldes Magnetfeld regelmässigen Orten der innerhalb Abständen Erde bestimmt stetig eines durchgeführt verändert, und Landes dafür verwendet, sollten durchgeführt. werden geomagnetische –durchzuführen, um durchschnittlich werden präzise Dabei Messungen werden Karten Landesvermessungen alle mehrere zu zehn des erstellen. 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