- Магнитно поле на Земята
- Магнитно изместване на север
- Елементите на геомагнетизма
- Изогоналните линии
- Светски вариации
- Препратки
В магнитното отклонение е ъгълът, образуван между магнитния север -в която точка Compass- и географски север или вярно север, се вижда от точка на земята е повърхност.
Следователно, за да знаете посоката на истинския север, е необходимо да извършите корекция на посоката, посочена от компаса, в зависимост от това къде се намирате на земното кълбо. В противен случай можете да завършите много километри от финала.
Фигура 1. Иглата на компаса винаги сочи към магнитния север, който не винаги съвпада с географския север. Източник: Pxhere.com.
Причината, поради която иглата на компаса не съвпада точно с географския север, е формата на магнитното поле на Земята. Това прилича на магнит с южния му полюс, разположен на север, както може да се види на фигура 2.
За да се избегне объркване с географски север (Ng), той се нарича магнитен север (Nm). Но оста на магнита не е успоредна на оста на въртене на Земята, а те се изместват една от друга около 11.2º.
Фигура 2. Между оста на въртене на Земята и оста на магнитния дипол има разделяне приблизително 11,2º. Източник: Wikimedia Commons. JrPol.
Магнитно поле на Земята
Около 1600 г. английският физик Уилям Гилбърт (1544-1603 г.) проявява голям интерес към магнетизма и провежда многобройни експерименти с магнити.
Гилбърт осъзна, че Земята се държи така, сякаш има голям магнит в центъра си, и за да демонстрира това, използва сферичен магнитен камък. Той остави своите наблюдения в книга, наречена De magnete, първият научен трактат за магнетизма.
Този планетарен магнетизъм не е уникален за Земята. Слънцето и почти всички планети в Слънчевата система имат свой магнетизъм. Венера и Марс са изключение, въпреки че се смята, че в миналото Марс е имал собствено магнитно поле.
За да има магнитно поле, една планета трябва да има в себе си големи количества магнитни минерали с движения, които пораждат електрически токове, които преодоляват ефекта на високите температури. Известен факт е, че топлината унищожава магнетизма на материалите.
Магнитно изместване на север
Магнитното поле на Земята е изключително важно за навигация и позициониране от 12 век, когато е изобретен компасът. До XV век португалските и испанските навигатори вече знаеха, че компасът не сочи точно север, че разминаването зависи от географското положение и че също варира с времето.
Случва се също така, че местоположението на магнитния север е претърпяло промени през вековете. Джеймс Кларк Рос за първи път намира магнитния север през 1831 г. Дотогава той е бил на територията на Нунавут в Канада.
В момента магнитният север е на около 1600 км от географския север и се намира около остров Батерст, в северната част на Канада. Като любопитство, магнитният юг също се движи, но любопитно е, че прави това много по-малко бързо.
Тези движения обаче не са изключителни явления. Всъщност магнитните полюси са сменили позиции няколко пъти през цялото съществуване на планетата. Тези инвестиции са отразени в магнетизма на скалите.
Обща инвестиция не винаги се случва. Понякога магнитните полюси мигрират и след това се връщат там, където са били преди. Това явление е известно като "екскурзия", като се смята, че последната екскурзия се е случила преди около 40 000 години. По време на екскурзия магнитният полюс дори може да бъде на екватора.
Елементите на геомагнетизма
За да се установи правилно положението на магнитното поле е необходимо да се вземе предвид неговата векторна природа. Това се улеснява чрез избор на декартова координатна система като тази на фигура 3, в която трябва да:
- B е общата интензивност на полето или магнитната индукция
- Хоризонталните и вертикалните му проекции съответно са: H и Z.
Фигура 3. Магнитното поле на Земята и нейните проекции. Източник: f. Сапата.
Освен това, интензивността на полето и неговите проекции са свързани с ъгли:
- На фигурата D е ъгълът на магнитно отклонение, образуван между хоризонталната проекция H и географския север (ос X). Има положителен знак на изток и отрицателен знак на запад.
- Ъгълът между B и H е магнитният ъгъл на наклон I, положителен, ако B е под хоризонталата.
Изогоналните линии
Изогонична линия се присъединява към точки, които имат същото магнитно наклонение. Терминът идва от гръцките думи iso = равни и gonios = ъгъл. Фигурата показва карта на магнитния наклон, в която тези линии могат да се видят.
Първото нещо, което се забелязва, че те са синусовидни линии, тъй като магнитното поле изпитва множество локални вариации, тъй като е чувствително към множество фактори. Следователно диаграмите се актуализират непрекъснато, благодарение на магнитното поле, което се следи непрекъснато, както от земята, така и от космоса.
Фигура 4. Карта на изогонални линии за 2019 г. Източник: Източник:
На фигурата има карта на изогонални линии, с разделяне между линиите 2º. Обърнете внимание, че има зелени криви, например има една, която пресича американския континент и има друга, която минава през Западна Европа. Те се наричат агонични линии, което означава „без ъгъл“.
Следвайки тези линии посоката, посочена от компаса, точно съвпада с географския север.
Червените линии показват наклона на изток, по конвенция се казва, че имат положителна деклинация, където компасът сочи на изток от истинския север.
Вместо това сините линии съответстват на отрицателен спад. В тези области компасът сочи на запад от истинския север. Например точките по линията през Португалия, Северна Британия и Северозападна Африка имат наклон -2º на запад.
Фигура 5. Карта на изогонални линии на Европа. Източник: ngdc.noaa.gov.
Светски вариации
Магнитното поле на Земята и следователно деклинацията подлежат на промяна във времето. Има случайни вариации, като магнитни бури от Слънцето и промени в модела на електрическите токове в йоносферата. Продължителността му варира от няколко секунди до няколко часа.
Най-важните вариации за магнитно отклонение са светските вариации. Те се наричат така, защото се оценяват само при сравняване на средни стойности, измерени за няколко години.
По този начин както деклинацията, така и магнитният наклон могат да варират между 6 до 10 минути / година. А периодът на движение на магнитните полюси около географските полюси се изчислява на около 7000 години.
Интензитетът на магнитното поле на Земята също се влияе от светските изменения. Причините за тези вариации обаче все още не са напълно ясни.
Препратки
- Джон, Т. Магнетичният северен полюс на Т. вече не е там, където си мислил, че е: той се движи към Сибир. Възстановени от: cnnespanol.cnn.com
- Научни изследвания и наука. Магнитното поле на Земята се държи лошо и не се знае защо. Възстановено от: www.investigacionyciencia.es
- Висш институт по корабоплаване. Магнитна деклинация и изогонични диаграми. Възстановено от: www.isndf.com.ar.
- Магнитно склонение. Възстановено от: geokov.com.
- NCEI. Ръководство за Северния и Южния полюс. Възстановени от: noaa.maps.arcgis.com
- Рекс, А. 2011. Основи на физиката. Пиърсън.
- САЩ / Великобритания Световен магнитен модел - 2019.0. Получено от: ngdc.noaa.gov