Análisis de las variaciones bruscas del Campo Magnético Terrestre de origen interno y su interpretación a partir de modelos conceptuales
Resumen Abstract Índice Conclusiones
González López, Alicia
2023-A
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Resumen
Una de las características más importantes del campo magnético terrestre (CMT) es su variabilidad temporal. El campo geomagnético de origen interno, aquel generado por la convección en el núcleo externo de la Tierra, presenta variaciones del orden del año, como son los jerks geomagnéticos, hasta los miles de años durante las transiciones de polaridad. En medio de estas variaciones extremas se encuentra la variación secular del CMT, con tiempos característicos que van desde el año hasta los cientos o miles de años. La variación secular es una variación suave pero presenta ocasionalmente impulsos, como los jerks geomagnéticos y arqueomagnéticos. Además, regionalmente se observan valores anómalos del campo que evolucionan temporalmente: las anomalías magnéticas, como la Anomalía del Atlántico Sur (SAA) o la Anomalía de la Edad del Hierro en Oriente Próximo (LIAA).
Las variaciones del campo geomagnético están directamente relacionadas con los procesos físicos que tienen lugar en el núcleo externo de la Tierra. Conocer cómo ha evolucionado el CMT permite entender cómo ha sido el desarrollo del planeta y saber más sobre su estructura interna. La construcción de modelos geomagnéticos basados en el registro del CMT es una de las formas de estudiar su evolución. En la actualidad los datos que usan estos modelos (o reconstrucciones) provienen de satélites y observatorios en tierra (reconstrucciones geomagnéticas). Mientras que para los últimos siglos se recurre a registros históricos, y para épocas anteriores, a secuencias de datos paleomagnéticos y arqueomagnéticos que posibilitan las reconstrucciones paleomagnéticas o paleorreconstrucciones.
El objetivo general de esta Tesis Doctoral titulada Análisis de las variaciones bruscas del Campo Magnético Terrestre de origen interno y su interpretación a partir de modelos conceptuales es investigar las variaciones más importantes del campo geomagnético de origen interno, desde las transiciones de polaridad a los jerks. Se utilizan diferentes reconstrucciones y paleorreconstrucciones del campo geomagnético para abordar los siguientes objetivos: I) Estudiar las posibles ventajas del uso del dipolo excéntrico en el estudio de las variaciones bruscas del campo geomagnético (transiciones de polaridad, excursiones, anomalías y arqueojerks); II) Determinar si hay periodos característicos en la variación secular del campo geomagnético durante los últimos 10.000 años; III) Desarrollar modelos conceptuales capaces de explicar las variaciones más importantes del CMT; IV) Identificar los jerks arqueomagnéticos ocurridos durante los últimos milenios; y V) Investigar la frecuencia de los jerks geomagnéticos y su posible relación con la SAA.
Al utilizar el dipolo excéntrico para caracterizar la última transición de polaridad y las últimas excursiones se ha obtenido un patrón distintivo común: las trayectorias seguidas por el dipolo excéntrico están confinadas geográficamente (entre los 0ºE-20ºE/180ºE-200ºE). A partir de un sencillo modelo conceptual basado en 360 dipolos puntuales iguales distribuidos en un anillo ecuatorial (360-DRM) se ha podido reproducir esa trayectoria, obteniendo información sobre las regiones en las que comenzó a desestabilizarse el CMT. Esas regiones coinciden con las zonas del límite manto-núcleo (CMB) en las que el flujo de calor es más bajo.
El análisis frecuencial de la energía total del CMT para los últimos 10.000 años llevado a cabo en cuatro paleorreconstrucciones ha permitido identificar cinco periodos característicos de variabilidad del campo: 6.000-7.000 años, ~2.000 años, 1.000-1.400 años, ~800 años y 250-400 años. La ausencia de tiempos característicos en la ventana entre los ~2.000 y los 6.000-7.000 años permite hacer una separación en variaciones de largo (variaciones con periodos mayores a los ~6.000 años) y corto periodo (variaciones con periodos menores a los ~6.000 años) para los últimos 10.000 años. Estando las variaciones de larga tendencia dominadas por el dipolo axial.
Con un modelo conceptual basado en un mecanismo de difusión (exponencial decreciente) y un mecanismo de refuerzo/pulso (una distribución normal asimétrica) se pueden reproducir los tramos de crecimiento y decrecimiento del dipolo axial (correspondientes a la variación de largo periodo). Los tiempos de difusión obtenidos son coherentes con los esperados para la difusión del término dipolar. El mecanismo de difusión contrarresta entre el 50% y el 70% del refuerzo aportado por el pulso.
Respecto a las anomalías estudiadas, el análisis de frecuencias indica que un periodo de ~200-250 años está presente durante su ocurrencia. El desplazamiento del dipolo excéntrico se aleja de las regiones en las que la intensidad del CMT es menor como ocurre en la SAA y se acerca a las regiones de mayor intensidad cuando la anomalía es positiva, como durante la LIAA. En el caso de la SAA se observa, además, que su desplazamiento actual tiende hacia el mismo meridiano que el observado durante las excursiones analizadas (~180ºE), pero que todavía está lejos de alcanzar su máximo alejamiento. La reproducción de las anomalías con el 360-DRM es más compleja que en el caso de las transiciones de polaridad, pero es posible reproducir a grandes rasgos la geometría del campo durante estos eventos.
Para el estudio de los jerks arqueomagnéticos se han considerado tres criterios identificativos que involucran diferentes componentes del campo geomagnético (dipolo, dipolo y cuadrupolo o términos sin simetría axial). Los resultados permiten identificar 7 arqueojerks en los últimos 4.000 años: 1000±100 a.C.; 700-550 a.C.; ~250 a.C.; ~200 d.C.; 500±100 d.C.; ~800 d.C.; y 1200-1400 d.C. Con este estudio todavía no es posible concluir qué mecanismos físicos generan estos eventos pero es evidente que la variación paleosecular experimenta estos impulsos.
Finalmente, para el estudio de los jerks geomagnéticos se ha realizado un análisis frecuencial sobre la aceleración secular del campo radial en el CMB, cuyos pulsos se relacionan con la ocurrencia de jerks geomagnéticos. Los periodos obtenidos (3-4 años, 6-7 años y 10-11 años), se comparan con los del ritmo de expansión del área de la SAA siendo coincidentes dos de ellos: el de 3-4 años y el de 10-11 años. Esto sugiere una relación en el proceso físico (oscilatorio) que genera ambos fenómenos o que la SAA es especialmente sensible a fenómenos que se producen en el núcleo de la Tierra y que se propagan hasta la superficie, facilitando su detección.
The time variability of the Earth’s magnetic field is one of its most important characteristics. The internal contribution of the geomagnetic field is generated by the convection in the outer core. It has a broad spectrum of temporal variability from one year, the geomagnetic jerks, to thousands of years, during the polarity transitions. The secular variation of the geomagnetic field is between those extreme variations with characteristic times between years and several hundred or thousand years. Usually, the secular variation presents smooth changes but occasionally impulses are registered in its trend, such as the geomagnetic and archeomagnetic jerks. Furthermore, anomalous values of the geomagnetic field are observed locally at the surface. These regions are called magnetic anomalies, such as the South Atlantic Anomaly (SAA) and the Levantine Iron Age Anomaly (LIAA).
The variability of the geomagnetic field is correlated with the physical processes in the outer core. Knowing how the geomagnetic field has evolved allows us to better understand Earth’s evolution and internal structure. For that purpose, in Geomagnetism we develop geomagnetic field models based on present or past data. Nowadays, the data are recorded by satellites and ground observatories, while in last centuries the data are obtained from historical information. For ancient times, paleomagnetic and archeomagnetic data enable the construction of paleomagnetic reconstructions of the geomagnetic field.
The main objective of this Thesis entitled Analysis of the abrupt variations of the Earth’s Magnetic Field of internal origin and their interpretation using conceptual models is to investigate the most important variations of the geomagnetic field from internal origin. We use different reconstructions and paleo-reconstructions of the geomagnetic field to achieve the following specific objectives: I) Analyzing the potential advantages of the eccentric dipole to study abrupt changes in the geomagnetic field (polarity transitions, excursions, magnetic anomalies, and archeomagnetic jerks); II) Searching the characteristic periods of the paleosecular variation for the last 10,000 years; III) Developing conceptual models able to explain the most important variations of the geomagnetic field; IV) Identifying the last archeomagnetic jerks; and V) Studying the periodicities of the geomagnetic jerks occurrence and its possible relation to the SAA extension.
A suggesting common pattern of the displacement of the eccentric dipole center has been found during the last polarity transition and excursions: the paths are constrained in a longitude sector between 0ºE-20º/180ºE-200ºE. These paths can be reproduced by using a conceptual model based on 360 equal punctual dipoles along an equatorial ring (360-DRM). The model allows us to obtain information about the regions where the instabilities of the geomagnetic field started, which match with regions of low heat flux at the Core-Mantle Boundary (CMB).
The frequency analysis carried over the total energy of the geomagnetic field for the last 10,000 years estimated from four selected paleoreconstructions shows five characteristic periods: 6,000-7,000 years, ~2,000 years, 1,000-1,400 years, ~800 years, and 250-400 years. The gap between ~2,000 years and 6,000-7,000 separates the variability of the field into two terms: the long-term (variations with periods over 6,000-7,000 years) and the short-term variations (with periods below 6,000-7,000 years). Long-term variations are dominated by the axial dipole.
A conceptual model based on the contribution of a diffusion mechanism (an exponential decay) and a reinforcement/pulse mechanism (a skewed normal function) can be used to reproduce the observed long-term growths and decreases of the axial dipole. The diffusion times show a similar order of magnitude that the ones used in numerical dynamo simulations for dipole diffusion times. The diffusion mechanism takes between 50% and 70% of the geomagnetic field provided by the pulse.
Regarding the two magnetic anomalies, the LIAA and the SAA, we can highlight that a characteristic period of around 200-250 years is observed during their occurrence. The eccentric dipole moves away from the SAA (where the intensity of the geomagnetic field is anomalously low) and it moves towards the region of the LIAA (where the intensity of the geomagnetic field is anomalously high). Nowadays, the eccentric dipole is affected by the SAA. Its movement is reaching longitudes near the ones observed during the last excursions (~180ºE). However, the offset of the eccentric dipole field nowadays is far from the displacement recorded during these excursions. Reproducing anomalies with the 360-DRM is more complex than when studying reversals and excursions. But, it is still possible to reproduce the geometry of the geomagnetic field during these events.
Archeomagnetic jerks are studied by using three criteria proposed by different authors. Different contributions to the geomagnetic field are involved in these criteria: the dipole field, dipole and quadrupole fields, and non-axisymmetric terms. We propose the occurrence of 7 archeomagnetic jerks in the last 4,000 years: at 1000±100 BCE; 700-550 BCE; ~250 BCE; ~200 CE; 500±100 CE; ~800 CE; and at 1200-1400 CE. It is clear that the paleosecular variation registers impulses in its trend, but the origin of these variations remains unclear.
Finally, a frequency analysis has been carried out on the secular acceleration of the radial geomagnetic field in the CMB. The impulses revealed are correlated with the occurrence of geomagnetic jerks. Characteristic periods are found of 3-4 years, 6-7 years, and 10-11 years. The 3-4 and 10-11 year periods seem to match with the periods detected in the acceleration of the areal extent of the SAA. This result suggests a common oscillatory physical process in the CMB that generates both events. Or it could be related to the fact that the SAA is more sensitive to phenomena occurring in the core that propagates to the surface, facilitating their detection.
Agradecimientos
Listado de siglas y abreviaturas
Resumen
Abstract
Capítulo 1. Introducción
1.1. Introducción y Motivación
1.2. Objetivos
1.3. Estructura de la Tesis
Capítulo 2. Fundamentos, Antecedentes y Estado Actual del Tema
2.1. Introducción al Campo Magnético Terrestre. Fundamentos
2.1.1. Fuentes del Campo Geomagnético
2.1.2. Desarrollo del campo geomagnético en armónicos esféricos
2.1.3. El Campo Geomagnético en el pasado. Datos Paleomagnéticos y Arqueomagnéticos
2.1.4. Reconstrucciones Paleomagnéticas
2.2. Inversiones y excursiones del Campo Geomagnético
2.3. Anomalías del Campo Geomagnético en los últimos milenios
2.3.1. La Anomalía del Atlántico Sur
2.3.2. La Anomalía de la Edad del Hierro en Oriente Próximo
2.4. Variaciones rápidas del campo geomagnético principal: jerks
2.4.1. Jerks Geomagnéticos
2.4.2. Jerks Arqueomagnéticos o arqueojerks
2.5. Tiempos característicos en las variaciones del campo geomagnético principal
2.6. El Dipolo Excéntrico como aproximación del Campo Geomagnético
2.7. Modelos conceptuales para el estudio del Campo Geomagnético Principal
Capítulo 3. Metodología
3.1. Descomposición en armónicos esféricos del campo geomagnético
3.1.1. Aproximación dipolar y términos no dipolares: el dipolo excéntrico
3.1.2. Energía del campo geomagnético
3.2. Herramientas para el análisis frecuencial
3.2.1. Transformada de Fourier y Periodograma
3.2.2. Empirical Mode Decomposition (EMD)
3.2.3. Análisis de wavelets
3.3. Herramientas para el análisis de los jerks arqueomagnéticos
3.3.1. Movimiento del polo e intensidad del campo dipolar
3.3.2. Razón cuadrupolo-dipolo y distancia al centro de la Tierra del dipolo excéntrico
3.3.3. Movimiento azimutal del campo geomagnético en el CMB: Obtención de los gráficos Tiempo-Longitud
3.4. Herramientas para el análisis de jerks geomagnéticos: aceleración secular del campo radial en el CMB
Capítulo 4. Modelos conceptuales para describir las variaciones más importantes del Campo Geomagnético Principal
4.1. Modelo pulso – decaimiento
4.2. Modelo de 360-dipolos en anillo (360-DRM)
Capítulo 5. Variaciones extremas del Campo Geomagnético: Inversiones y Excursiones
5.1. Evolución del Dipolo Excéntrico durante inversiones y excursiones del Campo Geomagnético
5.1.1. Transición Matuyama-Brunhes
5.1.2. Las excursiones Laschamp y Mono Lake
5.1.3. Discusión: diferencias y similitudes en el desplazamiento del dipolo excéntrico durante inversiones y excursiones
5.2. Evolución de la posición del dipolo excéntrico con el modelo de dipolos en anillo. Relación con características del CMB
5.2.1. Modelado de la transición de polaridad Matuyama-Brunhes
5.2.2. Modelado de la excursión Laschamp
5.2.3. El modelo 360-DRM y la estructura del CMB
Capítulo 6. Análisis frecuencial de las variaciones del Campo Geomagnético durante el Holoceno
6.1. Análisis de frecuencias de las variaciones del campo geomagnético en los últimos 10.000 años
6.1.1. Energía total
6.1.2. Energía dipolar
6.1.3. Energía no dipolar. Campo cuadrupolar y octupolar
6.2. Discusión
Capítulo 7. Modelado de la Variación Paleosecular de largo periodo. Pulso y decaimiento del Dipolo Axial
7.1. Las variaciones de largo periodo del dipolo axial durante los últimos 10.000 años
7.2. Modelo de pulso-decaimiento del dipolo axial durante los últimos 10.000 años
7.3. Expansión del modelo pulso-decaimiento para los últimos 30.000 años
Capítulo 8. Anomalías más importantes del Campo Geomagnético en los últimos 4.000 años
8.1. Anomalía del Atlántico Sur (SAA)
8.1.1. Análisis de frecuencias de los últimos 2.000 años
8.1.2. Evolución del dipolo excéntrico durante los últimos 2.000 años
8.1.3. Modelado de la SAA con el 360-DRM
8.2. Anomalía de la Edad del Hierro en Oriente Próximo (LIAA)
8.2.1. Análisis de frecuencias del último milenio antes de la Era Común
8.2.2. Evolución del dipolo excéntrico durante el último milenio antes de la Era Común
8.2.3. Modelado de la LIAA con el 360-DRM
8.3. Discusión
Capítulo 9. Jerks arqueomagnéticos y jerks geomagnéticos
9.1. Jerks arqueomagnéticos
9.1.1. Cambios direccionales de los últimos 3.000 años y energía dipolar. Extensión a los últimos 10.000 años
9.1.2. Evolución del dipolo excéntrico en los últimos 10.000 años y relación energía no dipolar-energía dipolar
9.1.3. Cambios en la deriva este-oeste del campo geomagnético en el CMB
9.1.4. Discusión: los jerks arqueomagnéticos
9.2. Jerks geomagnéticos
9.2.1. Contenido en frecuencias de la aceleración secular del campo radial en el CMB
9.2.2. Posible relación entre los jerks geomagnéticos y la Anomalía del Atlántico Sur
Capítulo 10. Conclusiones y Perspectivas Futuras
10.1. Conclusiones
10.2. Perspectivas Futuras
10.3. Publicaciones relacionadas con la Tesis
Referencias
ANEXO I. Desarrollo de las expresiones del dipolo excéntrico
ANEXO II. Geometrías más complejas del 360-DRM para reproducir la inversión, excursión y anomalías del Campo Geomagnético
Inversión de polaridad Matuyama-Brunhes
Excursión de Laschamp
Anomalía del Atlántico Sur (SAA)
Anomalía de la Edad del Hierro en Oriente Próximo (LIAA)
ANEXO III. Resultados del análisis de frecuencias
ANEXO IV. Método EMD. Descomposición en IMFs de las variaciones del campo geomagnético
Energía Total (n = 1-5)
Energía Dipolar (n = 1)
Dipolo Axial
Dipolo Ecuatorial
Energía No Dipolar (n = 2-5)
Energía Cuadrupolar (n = 2)
Energía Octupolar (n = 3)
ANEXO V. Resultados del análisis de frecuencias para el campo dipolar
ANEXO VI. Análisis de frecuencias en familias de geodinamo
ANEXO VII. Movimiento del polo geomagnético en los últimos 10.000 años
ANEXO VIII. Deriva del campo geomagnético según el CALS7k.2
Este trabajo se apoya en el uso de reconstrucciones del campo geomagnético para analizar diferentes aspectos de su variabilidad, demostrando la gran herramienta que son para el estudio del CMT en el pasado. Es importante que se continúen mejorando las bases de datos paleomagnéticos para poder desarrollar paleorreconstrucciones mejores y de mayor cobertura temporal.
Del estudio realizado sobre la evolución del dipolo excéntrico durante la última inversión de polaridad (Matuyama-Brunhes, M-B) y las últimas excursiones (Laschamp y Mono Lake) se extraen los siguientes resultados:
1) La trayectoria del dipolo excéntrico durante estos eventos se encuentra en un sector entre 0ºE-20ºE y 180ºE y 200ºE. En la inversión M-B el dipolo excéntrico se aleja del centro de la Tierra por el hemisferio Atlántico por el meridiano en torno a 20ºE y vuelve, después del mínimo de energía, por el hemisferio Pacífico siguiendo el meridiano opuesto (en torno a los 200ºE). En cambio, durante las dos excursiones estudiadas, donde no se estabiliza un nuevo cambio de polaridad, el dipolo excéntrico se aleja y regresa al centro de la Tierra por el sector Pacífico, alrededor del meridiano de 180ºE.
2) Se ha confirmado que el dipolo excéntrico tiende hacia el sector de mayor asimetría del campo geomagnético como propuso Gallet et al. (2009). En concreto, se desplaza a la región donde la polaridad dominante es más intensa. Por tanto, en el caso de transiciones de polaridad y excursiones el dipolo excéntrico se desplaza hacia el meridiano opuesto al que está iniciándose la transición o excursión, donde la polaridad dominante es más débil.
3) El estudio de las trayectorias del dipolo excéntrico y su modelización con el 360-DRM ha permitido identificar en qué regiones comenzó la desestabilización del campo geomagnético que dio lugar a estos eventos, si se considera la relación entre los dipolos del 360-DRM y las columnas convectivas del núcleo externo. Las regiones identificadas en el CMB se corresponden con zonas de flujo de calor más bajo, que es coherente con un campo geomagnético menos estable.
4) Se ha observado una coherencia en la trayectoria seguida por el dipolo excéntrico en la transición Matuyama-Brunhes y en las excursiones de Laschamp y Mono Lake, lo que indica que el dipolo excéntrico es una mejor herramienta para analizar estos eventos que la representación de los VGPs. Además, su trayectoria ya aporta información cualitativa sobre la geometría del campo geomagnético durante esos eventos.
El análisis de frecuencias aplicado a varias paleorreconstrucciones que cubren los últimos 10.000 años ha permitido:
1) Identificar cinco periodos característicos en la ventana temporal de los últimos 10.000 años: en torno a 250-400 años; 600-800 años; 1.000-1.400 años; 2.000 años; y 7.000 años.
2) La falta de periodos detectados en la energía total del campo geomagnético (hasta grado n = 5) entre los valores de ~2.000 años y 6.000-7.000 años permite diferenciar dos regímenes en las variaciones del campo geomagnético para los últimos 10.000 años: de corta y larga tendencia, donde las variaciones tienen periodos característicos inferiores o superiores a los 6.000-7.000 años, respectivamente.
3) A partir del EMD se ha podido analizar de forma separada las series de variaciones de corta y larga tendencia.
4) La variación de mayor periodo del dipolo axial es del orden de los 6.000-7.000 años cuando se analizan las paleorreconstrucciones que abarcan el Holoceno (SHA.DIF.14k y CALS10k.2), identificando dos episodios de pulso-decaimiento. Sin embargo, cuando se analizan los últimos 30.000 años (con la paleorreconstrucción GGF100k) se obtiene un periodo de en torno 5.800 años y uno superior alrededor de los 10.800 años.
Sobre el análisis de la larga tendencia del campo geomagnético se pueden destacar los siguientes resultados:
1) Su variación está dominada por el dipolo axial.
2) Su último crecimiento-decrecimiento (entre ~4500 a.C. y la actualidad) puede ser reproducido con un modelo conceptual basado en un mecanismo de difusión (exponencial decreciente) y un mecanismo de refuerzo (distribución normal asimétrica). Con este modelo de “pulso-decaimiento” se han obtenido tiempos de difusión del orden de los ~15.000 años, del orden de magnitud de los predichos por la teoría, aunque ligeramente inferiores que los utilizados en las simulaciones de la geodinamo. También se observa que la difusión contrarresta la mitad de lo que el mecanismo de refuerzo aporta a la intensidad del dipolo axial.
3) Para los últimos 30.000 años la larga tendencia se puede construir a partir de una serie con periodos característicos de 5.800 y 10.800 años, en la que se pueden identificar cuatro episodios de pulso-decaimiento similares al estudiado entre ~4500 a.C. y la actualidad.
4) Con el modelo “pulso-decaimiento” aplicado a esos cuatro pulsos se obtienen valores de tiempos de difusión entre 13.000 y 30.000 años compatibles con los dados por los modelos de la geodinamo pero superiores a los obtenidos para el último crecimiento-decrecimiento del Holoceno según el SHA.DIF.14k y CALS10k.2. El mecanismo de refuerzo en cada pulso es ligeramente diferente, donde el término difusivo contrarresta entre un 55% y 70% de lo que aporta el mecanismo de refuerzo al dipolo axial.
Del análisis de las dos anomalías más importantes del campo geomagnético en los últimos milenios, la LIAA y la SAA, se pueden destacar varios resultados:
1) A partir del análisis de frecuencias se identifican periodos característicos con valores en torno a los 200 años en la época de ocurrencia de las anomalías. Gracias al análisis de wavelets se puede comprobar que es durante la ocurrencia de las anomalías cuando estos periodos característicos están presentes con mayor relevancia.
2) El desplazamiento del dipolo excéntrico durante la SAA es opuesto a la evolución de la anomalía, tendiendo hacia regiones cercanas al meridiano de 180ºE, como se observó durante las excursiones de polaridad estudiadas, Laschamp y Mono Lake. Sin embargo, su distancia al centro de la Tierra aún dista de la calculada para esos eventos.
3) La reproducción de la trayectoria y formación de parches de flujo en el CMB con el 360-DRM ha resultado más compleja que en el caso de los eventos extremos (transiciones de polaridad y excursiones). Se debe promediar el desplazamiento del dipolo excéntrico para poder ser reproducido con la disposición actual del 360-DRM.
Finalmente, del análisis sobre las variaciones más rápidas analizadas en esta Tesis, los jerks arqueomagnéticos y los jerks geomagnéticos, se puede destacar:
1) En el caso de los jerks arqueomagnéticos aún no es posible determinar qué tipo de impulsos son y cuáles son los mecanismos involucrados. De los indicadores de arqueojerks propuestos, uno implica solo al campo dipolar (movimiento del polo geomagnético), otro incluye también al cuadrupolo (dipolo excéntrico), y el tercero involucra solo a los términos axiales del campo geomagnético (deriva de los movimientos azimutales). No obstante, la observación de estos fenómenos pone de manifiesto que la variación paleosecular sufre importantes cambios de tendencia.
2) Para los últimos 4.000 años se han identificado al menos 7 pulsos del campo geomagnético: 1000 ± 100 a.C.; 700-550 a.C.; 250 a.C.; 200 d.C.; 500 ± 100 d.C.; 800 d.C.; y en el 1200-1400 d.C.
3) La propuesta de Dumberry y Finlay (2007) de asociar la ocurrencia de jerks arqueomagnéticos con cambios en la deriva este-oeste del campo geomagnético no parece evidente. Además, el patrón observado del movimiento azimutal de los flujos de campo geomagnético en el CMB no es coherente entre las paleorreconstrucciones de mayor cobertura temporal (SHA.DIF.14k y CALS10k.2), observándose solo cierta coherencia entre la familia de paleorreconstrucciones SHAWQ. No todos los impulsos detectados utilizando los dos primeros criterios de identificación parecen involucrar movimientos azimutales del flujo del campo geomagnético en el CMB.
4) En el análisis de los jerks geomagnéticos se ha utilizado su relación con la aceleración del campo radial en el CMB. A partir de esa serie ha sido posible realizar un análisis de frecuencias en la que destacan tres periodos característicos: en torno a los 3-4 años, coincidente con la ocurrencia de jerks geomagnéticos en las últimas décadas; entre 6-7 años, compatible con la periodicidad detectada en el LOD; y en torno a los 10-11 años, del orden de magnitud de las ondas cuasi-geostróficas que se propagan en el CMB alterando el campo geomagnético.
5) El análisis de frecuencias sobre el ritmo de expansión del área de la SAA ha aportado periodos característicos comunes con la aceleración secular del campo radial en el CMB. En torno a los 3-4 años, asociado con la ocurrencia de los jerks geomagnéticos, y 10-11 años. Estos resultados apoyan la idea de que los jerks geomagnéticos estén provocados por ondas cuasi-geostróficas (como las ondas de Alfvén), que pueden llegar a alterar el campo toroidal en ascensión, responsable de la generación de los RFPs en el CMB, origen de la SAA en superficie.