Elementer med magnetisk deklinasjon og jordens magnetfelt

1397
Charles McCarthy

De magnetisk deklinasjon er vinkelen dannet mellom det magnetiske nord - som kompasset peker mot - og det geografiske nord eller sanne nord, sett fra et punkt som ligger på jordoverflaten.

Derfor, for å kjenne retningen til ekte nord, er det nødvendig å utføre en korreksjon av retningen som er angitt av kompasset, avhengig av hvor du er på kloden. Ellers kan du komme i mål mange kilometer fra målstreken.

Figur 1. Kompassnålen peker alltid mot magnetisk nord, som ikke alltid sammenfaller med geografisk nord. Kilde: Pxhere.com.

Årsaken til at kompassnålen ikke akkurat sammenfaller med geografisk nord, er formen på jordens magnetfelt. Dette ligner på en magnet med sørpolen i nord, som det fremgår av figur 2.

For å unngå forveksling med geografisk nord (Ng) kalles det magnetisk nord (Nm). Men magnetens akse er ikke parallell med jordens rotasjonsakse, men de er forskjøvet omtrent 11,2 ° fra hverandre..

Figur 2. Mellom jordens rotasjonsakse og den magnetiske dipolens akse er det omtrent 11,2º separasjon. Kilde: Wikimedia Commons. JrPol [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

Artikkelindeks

  • 1 Jordens magnetfelt
    • 1.1 Forskyvning av magnetisk nord
  • 2 Elementene i geomagnetisme
    • 2.1 De isogonale linjene
    • 2.2 Sekulære variasjoner 
  • 3 Referanser

Jordens magnetfelt

Rundt 1600 var den engelske fysikeren William Gilbert (1544-1603) veldig interessert i magnetisme og utførte mange eksperimenter med magneter..

Gilbert innså at jorden oppfører seg som om den hadde en stor magnet i sentrum, og for å demonstrere dette brukte han en sfærisk magnetisk stein. Han la igjen observasjonene i en bok som het Av magneten, den første vitenskapelige avhandlingen om magnetisme.

Denne planetariske magnetismen er ikke unik for jorden. Solen og nesten alle planetene i solsystemet har sin egen magnetisme. Venus og Mars er unntaket, selv om det antas at Mars tidligere hadde sitt eget magnetfelt.

For å ha et magnetfelt må en planet ha store mengder magnetiske mineraler i seg, med bevegelser som gir opphav til elektriske strømmer som overvinner effekten av høye temperaturer. Det er et kjent faktum at varme ødelegger magnetismen til materialer.

Magnetisk nordisk forskyvning

Jordens magnetfelt har vært ekstremt viktig for navigering og posisjonering siden det 12. århundre, da kompasset ble oppfunnet. På 1400-tallet visste portugisiske og spanske navigatører allerede at kompasset ikke peker akkurat nord, at avviket avhenger av den geografiske plasseringen og at det også varierer med tiden..

Det hender også at plasseringen av magnetisk nord har gjennomgått endringer gjennom århundrene. James Clark Ross lokaliserte først magnetisk nord i 1831. På den tiden var det i Nunavut-territoriet i Canada..

For tiden er magnetisk nord omtrent 1600 km fra geografisk nord og ligger rundt Bathurst Island i Nord-Canada. Som en kuriositet beveger det magnetiske sør seg også, men nysgjerrig gjør det så mye mindre raskt.

Imidlertid er disse bevegelsene ikke eksepsjonelle fenomener. Faktisk har de magnetiske polene utvekslet posisjoner flere ganger gjennom hele planetens eksistens. Disse investeringene har blitt reflektert i bergartenes magnetisme.

En total investering skjer ikke alltid. Noen ganger vandrer magnetpolene og går tilbake til der de tidligere var. Dette fenomenet er kjent som "ekskursjon", og tror at den siste ekskursjonen skjedde for rundt 40 000 år siden. Under en ekskursjon kunne magnetpolen til og med være ved ekvator.

Elementene i geomagnetisme

For å fastslå posisjonen til magnetfeltet riktig, er det nødvendig å ta hensyn til dets vektornatur. Dette blir lettere ved å velge et kartesisk koordinatsystem som det i figur 3, der vi må:

- B er feltintensiteten eller magnetisk induksjon

- Deres horisontale og vertikale projeksjoner er henholdsvis: H og Z.

Figur 3. Jordens magnetfelt og dets projeksjoner. Kilde: f. Sko.

Videre er feltets intensitet og dets fremskrivninger knyttet til vinkler:

- I figuren er D, vinkelen til magnetisk deklinasjon, dannet mellom den horisontale projeksjonen H og den geografiske nord (X-aksen). Den har et positivt tegn mot øst og et negativt tegn mot vest.

- Vinkelen mellom B og H er magnetvinklingsvinkelen I, positiv hvis B er under vannrett.

De isogonale linjene

En isogonisk linje forbinder punkter som har samme magnetiske deklinasjon. Begrepet kommer fra de greske ordene iso = lik Y gonios = vinkel. Figuren viser et magnetisk deklinasjonskart der disse linjene kan sees.

Den første tingen å legge merke til at de er snoede linjer, siden magnetfeltet opplever mange lokale variasjoner, da det er sensitivt for flere faktorer. Derfor blir kartene kontinuerlig oppdatert, takket være det faktum at magnetfeltet overvåkes kontinuerlig, fra jorden og fra verdensrommet også..

Figur 4. Kart over isogonale linjer i 2019. Kilde: Kilde: https://ngdc.noaa.gov.

I figuren er det et kart over isogonale linjer, med skill mellom linjene på 2º. Merk at det er grønne kurver, for eksempel er det en som krysser det amerikanske kontinentet, og det er en annen som går gjennom Vest-Europa. De kalles linjer kvalmende, som betyr "uten vinkel".

Når du følger disse linjene, stemmer retningen som er angitt av kompasset nøyaktig sammen med det geografiske nord..

De røde linjene indikerer østavvik, etter konvensjon sies det at de har positiv tilbakegang, der kompasset peker østover fra ekte nord.

I stedet tilsvarer de blå linjene a negativ tilbakegang. I disse områdene peker kompasset vest for ekte nord. For eksempel har punktene langs linjen som går gjennom Portugal, Nord-Storbritannia og nordvest-Afrika, nedgang -2º vest.

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

Sekulære variasjoner 

Jordens magnetfelt, og derfor deklinasjon, kan endres over tid. Det er tilfeldige variasjoner, for eksempel magnetiske stormer fra solen og endringer i mønsteret for elektriske strømmer i ionosfæren. Varigheten varierer fra noen få sekunder til noen få timer.

De viktigste variasjonene for magnetisk deklinasjon er sekulære variasjoner. De kalles så fordi de bare blir verdsatt når gjennomsnittsverdiene, målt over flere år, sammenlignes..

På denne måten kan både deklinasjon og magnetisk tilbøyelighet variere mellom 6 og 10 minutter / år. Og tidsperioden til magnetpolene som driver rundt de geografiske polene er estimert til å være omtrent 7000 år..

Intensiteten til jordens magnetfelt påvirkes også av sekulære variasjoner. Årsakene til disse variasjonene er imidlertid fremdeles ikke helt klare..

Referanser

  1. John, T. Jordens magnetiske nordpol er ikke lenger der du trodde den var: den beveger seg mot Sibir. Gjenopprettet fra: cnnespanol.cnn.com
  2. Forskning og vitenskap. Jordens magnetfelt oppfører seg dårlig og det er ikke kjent hvorfor. Gjenopprettet fra: www.investigacionyciencia.es
  3. Higher Institute of Navigation. Magnetisk deklinasjon og isogoniske diagrammer. Gjenopprettet fra: www.isndf.com.ar.
  4. Magnetisk deklinasjon. Gjenopprettet fra: geokov.com.
  5. NCEI. En guide til nord- og sørpolen. Gjenopprettet fra: noaa.maps.arcgis.com
  6. Rex, A. 2011. Fundamentals of Physics. Pearson.
  7. US / UK World Magnetic Model - 2019.0. Hentet fra: ngdc.noaa.gov

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.