MAGNETISK DEKLINATION: ELEMENTER OG JORDENS MAGNETFELT - GEOGRAFIA - 2025

Den magnetiske deklination er den vinkel, der er dannet mellem magnetisk nord - mod det, der peger på Kompas - og geografisk nord eller sand nord, set fra et punkt på jordoverfladen.

Derfor er det nødvendigt at foretage en korrektion af retningen, der er angivet af kompasset, afhængigt af hvor du er på kloden for at kende retningen mod det rigtige nord. Ellers kan du afslutte mange kilometer fra målstregen.

Figur 1. Kompasnålen peger altid på magnetisk nord, som ikke altid falder sammen med det geografiske nord. Kilde: Pxhere.com.

Årsagen til, at kompasnålen ikke nøjagtigt falder sammen med det geografiske nord, er formen på Jordens magnetfelt. Dette ligner en magnet med sin sydpol beliggende mod nord, som det kan ses i figur 2.

For at undgå forveksling med geografisk nord (Ng) kaldes det magnetisk nord (Nm). Men magnetens akse er ikke parallel med jordens rotationsakse, men de er forskudt fra hinanden ca. 11,2º.

Figur 2. Mellem jordens rotationsakse og den magnetiske dipols akse er der ca. 11,2º adskillelse. Kilde: Wikimedia Commons. JrPol.

Jordens magnetfelt

Omkring 1600 var den engelske fysiker William Gilbert (1544-1603) meget interesseret i magnetisme og udførte adskillige eksperimenter med magneter.

Gilbert indså, at Jorden opfører sig som om den havde en stor magnet i midten, og for at demonstrere dette brugte han en sfærisk magnetisk sten. Han efterlod sine observationer i en bog kaldet De magnete, den første videnskabelige afhandling om magnetisme.

Denne planetmagnetisme er ikke unik for Jorden. Solen og næsten alle planeterne i solsystemet har deres egen magnetisme. Venus og Mars er undtagelsen, skønt det antages, at Mars i fortiden havde et magnetisk felt i sig selv.

For at have et magnetfelt skal en planet have store mængder magnetiske mineraler inde i sig med bevægelser, der giver anledning til elektriske strømme, der overvinder effekten af ​​høje temperaturer. Det er et kendt faktum, at varme ødelægger magnetismen i materialer.

Magnetisk nordskifte

Jordens magnetfelt har været ekstremt vigtigt for navigation og positionering siden det 12. århundrede, da kompasset blev opfundet. I det 15. århundrede vidste de portugisiske og spanske navigatører allerede, at kompasset ikke peger nøjagtigt nord, at uoverensstemmelsen afhænger af den geografiske placering, og at det også varierer med tiden.

Det sker også, at placeringen af ​​magnetisk nord har ændret sig gennem århundreder. James Clark Ross placerede først magnetisk nord i 1831. På det tidspunkt var det i Nunavut-området i Canada.

I øjeblikket er det magnetiske nord omkring 1600 km fra det geografiske nord og ligger omkring øen Bathurst i det nordlige Canada. Som en nysgerrighed bevæger det magnetiske syd sig også, men underligt gør det så meget mindre hurtigt.

Imidlertid er disse bevægelser ikke usædvanlige fænomener. Faktisk har magnetpolerne udvekslet positioner flere gange i hele eksistensen af ​​planeten. Disse investeringer er blevet reflekteret i magnetismen i klipperne.

En samlet investering sker ikke altid. Nogle gange migrerer magnetpolerne og vender derefter tilbage til, hvor de tidligere var. Dette fænomen er kendt som "udflugt" i den tro, at den sidste udflugt fandt sted for omkring 40.000 år siden. Under en udflugt kunne magnetpolen endda være ved ækvator.

Elementerne i geomagnetisme

For korrekt at bestemme magnetfeltets position er det nødvendigt at tage hensyn til dets vektorkarakter. Dette letter det ved at vælge et kartesisk koordinatsystem som det i figur 3, hvor vi skal:

- B er feltets totale intensitet eller magnetisk induktion

- Dets horisontale og lodrette fremspring er henholdsvis: H og Z.

Figur 3. Jordens magnetfelt og dets fremspring. Kilde: f. Zapata.

Endvidere er feltintensiteten og dens fremskrivninger relateret til vinkler:

- På figuren er D den magnetiske deklinationsvinkel, der er dannet mellem den vandrette projektion H og den geografiske nord (X-akse). Det har et positivt tegn mod øst og et negativt tegn mod vest.

- Vinklen mellem B og H er den magnetiske hældningsvinkel I, positiv hvis B er under vandret.

De isogonale linjer

En isogonisk linje forbinder punkter, der har den samme magnetiske deklination. Udtrykket kommer fra de græske ord iso = lige og gonios = vinkel. Figuren viser et magnetisk deklinationskort, hvor disse linier kan ses.

Den første ting, der bemærkes, at det er slyngelinjer, da magnetfeltet oplever adskillige lokale variationer, da det er følsomt over for flere faktorer. Derfor opdateres kortene kontinuerligt takket være det magnetiske felt, der kontinuerligt overvåges, fra jorden og fra rummet.

Figur 4. Kort over isogonale linjer for 2019. Kilde: Kilde:

På figuren er der et kort over isogonale linjer med adskillelse mellem linier på 2º. Bemærk, at der er grønne kurver, for eksempel er der en, der krydser det amerikanske kontinent, og der er en anden, der passerer gennem Vesteuropa. De kaldes agoniske linjer, hvilket betyder "uden vinkel."

Når man følger disse linjer, falder kompassens retning nøjagtigt sammen med det geografiske nord.

De røde linjer angiver den østlige tilbøjelighed, ifølge konventionen siges de at have en positiv tilbøjelighed, hvor kompasset peger øst for ægte nord.

I stedet svarer de blå linjer til et negativt fald. I disse områder peger kompasset vest for ægte nord. For eksempel har punkterne langs linjen gennem Portugal, det nordlige Storbritannien og det nordvestlige Afrika faldet -2 ° vest.

Figur 5. Kort over isogonale linjer i Europa. Kilde: ngdc.noaa.gov.

Sekulære variationer

Jordens magnetfelt, og derfor tilbøjeligheden, kan ændres over tid. Der er utilsigtede variationer, såsom magnetiske storme fra solen og ændringer i mønsteret af elektriske strømme i ionosfæren. Dens varighed spænder fra et par sekunder til et par timer.

De vigtigste variationer for magnetisk deklination er sekulære variationer. De kaldes så, fordi de kun værdsættes, når man sammenligner middelværdier, målt over flere år.

På denne måde kan både hældningen og den magnetiske hældning variere mellem 6 til 10 minutter / år. Og tidsperioden for magnetpolerne, der driver rundt om de geografiske poler, er blevet anslået til at være omkring 7000 år.

Jordens magnetiske feltintensitet påvirkes også af sekulære variationer. Årsagerne til disse variationer er dog stadig ikke helt klare.

Referencer

1. John, T. Jordens magnetiske nordpol er ikke længere, hvor du troede, det var: den bevæger sig mod Sibirien. Gendannes fra: cnnespanol.cnn.com
2. Forskning og videnskab. Jordens magnetfelt opfører sig ikke korrekt, og det vides ikke hvorfor. Gendannes fra: www.investigacionyciencia.es
3. Højere Institut for Navigation. Magnetisk deklination og isogoniske diagrammer. Gendannes fra: www.isndf.com.ar.
4. Magnetisk deklination. Gendannes fra: geokov.com.
5. NCEI. En guide til nord- og sydpolen. Gendannes fra: noaa.maps.arcgis.com
6. Rex, A. 2011. Fundamentals of Physics. Pearson.
7. USA / Storbritanniens verdensmagnetiske model - 2019.0. Hentet fra: ngdc.noaa.gov