Element för magnetisk deklination och jordens magnetfält

5085
David Holt

De magnetisk deklination är den vinkel som bildas mellan den magnetiska norr - till vilken kompassen pekar - och den geografiska norr eller sanna norr, sett från en punkt som ligger på jordytan.

För att känna riktningen mot sant norr är det därför nödvändigt att utföra en korrigering av riktningen som anges av kompassen, beroende på var du är på jorden. Annars kan du avsluta många kilometer från mållinjen.

Figur 1. Kompassnålen pekar alltid mot magnetisk norr, vilket inte alltid sammanfaller med geografisk norr. Källa: Pxhere.com.

Anledningen till att kompassnålen inte exakt sammanfaller med geografisk norr är formen på jordens magnetfält. Detta liknar en magnet med dess sydpol i norr, vilket kan ses i figur 2.

För att undvika förvirring med geografisk norr (Ng) kallas den magnetisk norr (Nm). Men magnetens axel är inte parallell med jordens rotationsaxel, men de är förskjutna cirka 11,2 ° från varandra..

Figur 2. Mellan jordens rotationsaxel och den magnetiska dipolens axel är det cirka 11,2 ° avskiljning. Källa: Wikimedia Commons. JrPol [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

Artikelindex

  • 1 Jordens magnetfält
    • 1.1 Förskjutning av magnetisk norr
  • 2 Elementen i geomagnetism
    • 2.1 De isogonala linjerna
    • 2.2 Sekulära variationer 
  • 3 Referenser

Jordens magnetfält

Omkring 1600 var den engelska fysikern William Gilbert (1544-1603) mycket intresserad av magnetism och genomförde många experiment med magneter..

Gilbert insåg att jorden beter sig som om den hade en stor magnet i centrum, och för att visa detta använde han en sfärisk magnetisk sten. Han lämnade sina observationer i en bok som heter Av magneten, den första vetenskapliga avhandlingen om magnetism.

Denna planetariska magnetism är inte unik för jorden. Solen och nästan alla planeter i solsystemet har sin egen magnetism. Venus och Mars är undantaget, även om man tror att Mars tidigare hade sitt eget magnetfält.

För att ha ett magnetfält måste en planet ha stora mängder magnetiska mineraler inom sig, med rörelser som ger upphov till elektriska strömmar som övervinner effekten av höga temperaturer. Det är ett känt faktum att värme förstör materialets magnetism.

Magnetisk nordisk förskjutning

Jordens magnetfält har varit oerhört viktigt för navigering och positionering sedan 1100-talet, då kompassen uppfanns. Vid 1400-talet visste portugisiska och spanska navigatörer redan att kompassen inte pekar exakt norrut, att skillnaden beror på den geografiska positionen och att den också varierar med tiden..

Det händer också att platsen för magnetisk norr har genomgått förändringar under århundradena. James Clark Ross lokaliserade först magnetiskt norr 1831. Vid den tiden var det i Nunavuts territorium i Kanada..

För närvarande är magnetisk norr cirka 1600 km från geografisk norr och ligger runt Bathurst Island i norra Kanada. Som en nyfikenhet rör sig också den magnetiska södern, men märkligt nog gör den det mycket mindre snabbt.

Dessa rörelser är dock inte exceptionella fenomen. I själva verket har de magnetiska polerna bytt position flera gånger under hela planetens existens. Dessa investeringar har återspeglats i bergarternas magnetism.

En total investering sker inte alltid. Ibland migrerar de magnetiska polerna och återvänder sedan till var de tidigare var. Detta fenomen kallas "utflykt", och tror att den senaste utflykten inträffade för cirka 40 000 år sedan. Under en utflykt kan magnetpolen till och med vara vid ekvatorn.

Elementen i geomagnetism

För att korrekt fastställa magnetfältets position är det nödvändigt att ta hänsyn till dess vektornatur. Detta underlättas genom att välja ett kartesiskt koordinatsystem som det i figur 3, där vi måste:

- B är fältets totala intensitet eller magnetiska induktion

- Deras horisontella respektive vertikala utsprång är: H och Z.

Figur 3. Jordens magnetfält och dess utsprång. Källa: f. Sko.

Dessutom är fältets intensitet och dess utsprång relaterade till vinklar:

- I figuren är D, vinkeln för magnetisk deklination, bildad mellan den horisontella projektionen H och den geografiska norr (X-axeln). Den har ett positivt tecken i öster och ett negativt tecken i väster.

- Vinkeln mellan B och H är magnetvinkeln I, positiv om B är under horisontellt.

De isogonala linjerna

En isogonisk linje förenar punkter som har samma magnetiska deklination. Termen kommer från de grekiska orden iso = lika Y gonios = vinkel. Figuren visar en magnetisk deklinationskarta där dessa linjer kan ses.

Det första att märka att de är linjära linjer, eftersom magnetfältet upplever många lokala variationer, eftersom det är känsligt för flera faktorer. Därför uppdateras kartorna kontinuerligt tack vare det faktum att magnetfältet övervakas kontinuerligt, från jorden och från rymden också..

Figur 4. Karta över isogonala linjer från 2019. Källa: Källa: https://ngdc.noaa.gov.

I figuren finns en karta över isogonala linjer, med en separering mellan linjerna på 2º. Observera att det finns gröna kurvor, till exempel finns det en som korsar den amerikanska kontinenten och det finns en annan som passerar genom Västeuropa. De kallas linjer plågsam, vilket betyder "utan vinkel".

När du följer dessa linjer sammanfaller riktningen som anges av kompassen exakt med geografisk norr..

De röda linjerna indikerar östlig deklination, enligt konvention sägs de ha positiv nedgång, där kompassen pekar österut från riktigt norr.

Istället motsvarar de blå linjerna a negativ nedgång. I dessa områden pekar kompassen väster om sant norr. Exempelvis har punkterna längs linjen som passerar genom Portugal, norra Storbritannien och nordvästra Afrika, deklination -2º västerut.

Figur 5. Karta över isogonala linjer i Europa. Källa: ngdc.noaa.gov.

Sekulära variationer 

Jordens magnetfält, och därför deklination, kan komma att förändras över tid. Det finns oavsiktliga variationer, såsom magnetiska stormar från solen och förändringar i mönstret av elektriska strömmar i jonosfären. Dess varaktighet varierar från några sekunder till några timmar.

De viktigaste variationerna för magnetisk deklination är sekulära variationer. De kallas så för att de bara uppskattas när medelvärdena, mätt över flera år, jämförs..

På detta sätt kan både deklinationen och den magnetiska lutningen variera mellan 6 och 10 minuter / år. Och tidsperioden för de magnetiska polerna som driver runt de geografiska polerna har uppskattats till cirka 7000 år..

Intensiteten i jordens magnetfält påverkas också av sekulära variationer. Orsakerna till dessa variationer är dock fortfarande inte helt tydliga..

Referenser

  1. John, T. Jordens magnetiska nordpol är inte längre där du trodde den var: den rör sig mot Sibirien. Återställd från: cnnespanol.cnn.com
  2. Forskning och vetenskap. Jordens magnetfält beter sig fel och det är inte känt varför. Återställd från: www.investigacionyciencia.es
  3. Higher Institute of Navigation. Magnetisk deklination och isogoniska diagram. Återställd från: www.isndf.com.ar.
  4. Magnetisk deklination. Återställd från: geokov.com.
  5. NCEI. En guide till nord- och sydpolen. Återställd från: noaa.maps.arcgis.com
  6. Rex, A. 2011. Grundläggande fysik. Pearson.
  7. US / UK World Magnetic Model - 2019.0. Hämtad från: ngdc.noaa.gov

Ingen har kommenterat den här artikeln än.