Опыт наблюдения абсолютных значений элементов геомагнитного поля на обсерватории "Арти"
- Институт Геофизики УрО РАН, Магнитная Обсерватория «Арти», г. Екатеринбург
Для наблюдения абсолютных значений элементов магнитного поля Земли в обсерватории «Арти» с 1969 года используются протонные магнитометры в комплексе с колечной системой и немагнитный теодолит. Для наблюдений модуля вектора и компоненты Z первый период до 1996 года применялся стационарный протонный магнитометр ПМС, разработанный в Институте геофизики УрО РАН. С 1996 по 2002 год использовался серийный магнитометр ММП-203, а с апреля 2002 года – POS-1, разработанный в Уральском техническом университете. Наблюдения с магнитометрами ПМС и ММП-203 проводились поточечно, а POS-1 был установлен на постоянный режим измерений с интервалом в 10 секунд, и наблюдения абсолютных величин проводилось в ходе его непрерывной работы.
Обработка результатов наблюдений показала, что наилучшие результаты по величине среднеквадратического отклонения единичных наблюдений компонент поля достигнуты с POS.
- Среднеквадратические отклонения при измерении Т составили для ПМС: ±(0.23 - 0.62) нТл; ММП:±(0.69 - 1.50) нТл; POS:±(0.05 - 0.16) нТл.
- Среднеквадратические отклонения при измерении Z составили для ПМС: ±(0.39 – 1.42); ММП: ±(0.76 – 1.35); POS: ±(0.074 – 0.176) нТл.
На величину среднеквадратического отклонения влияет аппаратурная погрешность, погрешность ориентировки колец, состояние вариаций поля в момент наблюдений и, наконец, почерк наблюдателя и его аккуратность при производстве измерений. Как показывает опыт, (это отмечали еще предшествующие исследователи в обсерватории «Екатеринбург» в 19 веке), что наибольшие погрешности в результат вносят наблюдатели, если они небрежно относятся к проведению измерений. Поэтому аппаратурная погрешность и погрешность, которую можно обеспечить при правильном использовании прибора, различается с реально достигнутой. Последняя значительно выше. Культура наблюдений в данном случае имеет решающее значение. Магнитометр POS в большой степени свободен от субъективного влияния наблюдателя. И при непрерывной работе прибора легко выбрать время для производства наблюдений, когда возмущения поля отсутствуют, кроме того, его чувствительность значительно выше (на три порядка). Это и обусловило резкое уменьшение погрешности наблюдений.
Еще в большей степени все это относится к проведению наблюдений склонения с помощью теодолита. Измерения склонения проводились до 2002 года с помощью теодолита ТБ-3, в качестве деклинатора использовался теодолит Шасселона. Мира для визирования теодолита расположена на расстоянии 350 метров. Она сделана из бетона в виде усеченного конуса с окошком, в котором находится вертикально латунный стержень.
В настоящее время используется немагнитный теодолит с укрепленным на зрительной трубе феррозондовым датчиком. Были получены следующие среднеквадратические отклонения единичного наблюдения склонения.
- Теодолит с деклинатором: ±(0.12 – 1.06)'
- Теодолит с феррозондовым датчиком: ±(0.23 – 0.49)'
При использовании последней методики уменьшился разброс величины отклонений, хотя средняя величина осталось прежней.
