Elementer med magnetisk deklination og Jordens magnetfelt

864
Jonah Lester

Det magnetisk deklination er den vinkel, der dannes mellem det magnetiske nord - som kompaset peger på - og det geografiske nord eller det sande nord set fra et punkt placeret på jordens overflade.

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

Figur 1. Kompassnålen peger altid mod magnetisk nord, hvilket ikke altid falder sammen med geografisk nord. Kilde: Pxhere.com.

Årsagen til, at kompassnålen ikke nøjagtigt falder sammen med geografisk nord, er formen på Jordens magnetfelt. Dette ligner en magnet med dens sydpol placeret 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 forskydes omkring 11,2 ° fra hinanden..

Figur 2. Mellem jordens rotationsakse og den magnetiske dipoles akse er der ca. 11,2º adskillelse. Kilde: Wikimedia Commons. JrPol [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

Artikelindeks

  • 1 Jordens magnetfelt
    • 1.1 Forskydning af magnetisk nord
  • 2 Elementerne i geomagnetisme
    • 2.1 De isogonale linjer
    • 2.2 Sekulære variationer 
  • 3 Referencer

Jordens magnetfelt

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

Gilbert indså, at Jorden opfører sig som om den havde en stor magnet i centrum, og for at demonstrere dette brugte han en sfærisk magnetisk sten. Han efterlod sine observationer i en bog, der hedder Af magneten, den første videnskabelige afhandling om magnetisme.

Denne planetariske magnetisme er ikke unik for Jorden. Solen og næsten alle planeterne i solsystemet har deres egen magnetisme. Venus og Mars er undtagelsen, selvom det antages, at Mars tidligere havde sit eget magnetfelt.

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

Magnetisk nordisk forskydning

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

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

I øjeblikket er magnetisk nord omkring 1600 km fra geografisk nord og ligger omkring Bathurst Island i det nordlige Canada. Som en nysgerrighed bevæger det magnetiske syd sig også, men mærkeligt nok gør det det meget mindre hurtigt.

Disse bevægelser er imidlertid ikke usædvanlige fænomener. Faktisk har de magnetiske poler udvekslet positioner flere gange gennem hele planetens eksistens. Disse investeringer er blevet afspejlet i klippernes magnetisme.

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

Elementerne i geomagnetisme

For korrekt at bestemme magnetfeltets position er det nødvendigt at tage højde for dets vektor-natur. Dette letter ved at vælge et kartesisk koordinatsystem som det i figur 3, hvor vi skal:

- B er den samlede intensitet af feltet eller magnetisk induktion

- Deres vandrette og lodrette fremspring er henholdsvis: H og Z.

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

Desuden er feltets intensitet og dets fremskrivninger relateret til vinkler:

- I figuren er D, vinklen på magnetisk deklination dannet mellem den vandrette projektion H og det geografiske nord (X-aksen). Det har et positivt tegn mod øst og et negativt tegn mod vest.

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

De isogonale linjer

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

Den første ting at bemærke, at de er snoede linjer, da magnetfeltet oplever adskillige lokale variationer, da det er følsomt over for flere faktorer. Derfor opdateres kortene løbende takket være det faktum, at magnetfeltet kontinuerligt overvåges fra jorden og fra rummet også..

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

På figuren er der et kort over isogonale linjer med en adskillelse mellem linjer 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 linjer kvalmende, hvilket betyder "uden vinkel".

Når man følger disse linjer, falder retningen, der er angivet af kompasset, nøjagtigt sammen med det geografiske nord..

De røde linjer angiver østlig deklination, efter konvention siges de at have positivt fald, hvor kompasset peger øst fra ægte nord.

I stedet svarer de blå linjer til a negativ tilbagegang. I disse områder peger kompasset vest for det sande nord. For eksempel har punkterne langs linjen, der passerer gennem Portugal, det nordlige Storbritannien og det nordvestlige Afrika, deklination -2º vest.

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

Sekulære variationer 

Jordens magnetfelt, og derfor deklination, kan ændres over tid. Der er utilsigtede variationer, såsom magnetiske storme fra solen og ændringer i mønsteret for elektriske strømme i ionosfæren. Varigheden varierer 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 gennemsnitsværdierne målt over flere år sammenlignes..

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

Intensiteten af ​​Jordens magnetfelt påvirkes også af verdslige variationer. Årsagerne til disse variationer er dog stadig ikke helt klare..

Referencer

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

Endnu ingen kommentarer