Модель Тихонова - Каньяра

Вариации МТ - поля создают в Земле электрические токи, величина и направление которых определяются не только внешним источником, но и распределением электропровод­ности в Земле. При этом возможны два механизма электромагнит­ного возбуждения Земли. Первый механизм связан с индукционным действием ионосферных и магнитосферных токов. При этом не происходит перетекания элек­трических зарядов из ионосферы в проводящую Землю. Второй механизм связан с гальваническими утеч­ками из ионосферы, т.е. с вертикальными то­ками, соединяющими ионосферу и Землю. Поля индукционного и гальванического происхождения существенно различаются по своим свойствам, поэтому выбор модели внешнего (возбуждающего) поля - один из главных вопросов теории магнитотеллурических методов.

Электропроводность нижних слоев атмосферы составляет 10^-12 - 10^-13 См/м, что на десять порядков меньше электропроводности земных слоев. Поэтому индукционный механизм возбуждения Земли преобладает над гальвани­ческим. Таким образом, при изучении магнитотеллурического поля можно пренебречь галь­ваническим возбуждением Земли и свести соответствующие за­дачи электромагнитных зондирований к изучению электромагнитной индукции в Земле.

Анализ уравнений магнитотеллурического поля, индуцированного магнитосферными или ионосферными источниками, показы­вает, что это поле в горизонтально-однородной земле затухает как плоская волна. Следовательно, при исследовании электропровод­ности Земли можно рассматривать модель, в которой магнитотеллурическое поле создается вертикально падающей на границу раз­дела Земля - воздух плоской электромагнитной волной. На самом деле в природе никакой волны из ионосферы на земную поверхность не падает, поскольку в рассматриваемом в магнитотеллурике диапазоне периодов длина волны в атмосфере в сотни и тысячи раз превышает диаметр Земли. Но для изучения поведения поля в Земле мы можем модели­ровать внешнюю часть этого поля плоской волной. Понятия волны применительно к распространению магнитотеллурических вариаций в Земле являются условным.

Наиболее простая ситуация возникает, если предположить, что Земля характеризуется горизонтально-однородным слоистым раз­резом. Такой подход к описанию вариаций магнитотеллурического поля был предложен практически одновременно и независимо друг от друга русским математиком акад. А. Н. Тихоновым и французским исследователем Л. Коньяром. В связи с этим модель магнитотеллурического поля, в которой вертикально падающая электромагнитная волна возбуждает горизонтально - слоистую землю получила название модели Тихонова - Каньяра.

Д остоинством этой модели являются ее простота и возможность адекватного описания реальных геофизических процессов. После создания А. Н. Тихоновым и Л. Каньяром этой модели магнитотеллурические методы стали эффективным инструментом исследования земных недр.