MAGNĒTISKĀ DEKLINĀCIJA: ELEMENTI UN ZEMES MAGNĒTISKAIS LAUKS - GEOGRAFÍA - 2025

Magnētiskā deklinācija ir leņķis, kas veidojas starp magnētisko ziemeļu -at kurā brīdī Compass- un ģeogrāfisko ziemeļiem vai taisnība, uz ziemeļiem, redzams no punkta uz Zemes 's virsmas.

Tāpēc, lai zinātu patieso ziemeļu virzienu, ir nepieciešams veikt kompasa norādītā virziena korekciju atkarībā no tā, kur atrodaties uz zemeslodes. Pretējā gadījumā jūs varat pabeigt daudzus kilometrus no finiša līnijas.

1. attēls. Kompasa adata vienmēr norāda uz magnētisko ziemeļu virzienā, kas ne vienmēr sakrīt ar ģeogrāfisko ziemeļu virzienā. Avots: Pxhere.com.

Iemesls, ka kompasa adata precīzi nesakrīt ar ģeogrāfiskajiem ziemeļiem, ir Zemes magnētiskā lauka forma. Tas līdzinās magnētam ar tā dienvidu polu, kas atrodas uz ziemeļiem, kā redzams 2. attēlā.

Lai izvairītos no sajaukšanas ar ģeogrāfiskajiem ziemeļiem (Ng), to sauc par magnētisko ziemeļu (Nm). Bet magnēta ass nav paralēla Zemes rotācijas asij, bet tie ir nobīdīti viens no otra apmēram 11,2º.

2. attēls. Starp Zemes rotācijas asi un magnētiskā dipola asi ir aptuveni 11,2º atdalījums. Avots: Wikimedia Commons. JrPol.

Zemes magnētiskais lauks

Ap 1600. gadu angļu fiziķis Viljams Gilberts (1544-1603) bija ļoti ieinteresēts magnētismā un veica daudzus eksperimentus ar magnētiem.

Gilberts saprata, ka Zeme uzvedas tā, it kā tās centrā būtu liels magnēts, un, lai to pierādītu, viņš izmantoja sfērisku magnētisko akmeni. Savus novērojumus viņš atstāja grāmatā De magnete, kas bija pirmais zinātniskais traktāts par magnētismu.

Šis planētu magnētisms nav raksturīgs tikai Zemei. Saulei un gandrīz visām Saules sistēmas planētām ir savs magnētisms. Venēra un Marss ir izņēmums, lai gan tiek uzskatīts, ka agrāk Marsam bija savs magnētiskais lauks.

Lai planētai būtu magnētiskais lauks, tajā jābūt daudz magnētisko minerālu ar kustībām, kas rada elektriskās strāvas, kas pārvar augstās temperatūras iedarbību. Ir zināms fakts, ka siltums iznīcina materiālu magnētismu.

Magnētiska ziemeļu maiņa

Zemes magnētiskais lauks ir bijis ārkārtīgi svarīgs navigācijā un pozicionēšanā kopš 12. gadsimta, kad tika izgudrots kompass. Līdz 15. gadsimtam portugāļu un spāņu navigatori jau zināja, ka kompass nenorāda tieši uz ziemeļiem, ka neatbilstība ir atkarīga no ģeogrāfiskā stāvokļa un ka tā mainās arī ar laiku.

Gadās arī, ka magnētiskā ziemeļu atrašanās vieta gadsimtu gaitā ir mainījusies. Džeimss Klarks Ross pirmo reizi atradās magnētiskā ziemeļu virzienā 1831. gadā. Tad tas atradās Nunavutas Kanādas teritorijā.

Pašlaik magnētiskie ziemeļi atrodas apmēram 1600 km attālumā no ģeogrāfiskajiem ziemeļiem un atrodas ap Bathurst salu Kanādas ziemeļos. Kā ziņkārība pārvietojas arī magnētiskie dienvidi, bet, kas ziņkārīgi, tas notiek tik daudz ātrāk.

Tomēr šīs kustības nav izņēmuma parādība. Faktiski magnētiskie stabi ir mainījušies pozīcijās vairākas reizes visā planētas pastāvēšanas laikā. Šīs investīcijas ir atspoguļotas iežu magnētikā.

Kopējās investīcijas ne vienmēr notiek. Dažreiz magnētiskie stabi migrē un pēc tam atgriežas tur, kur atradās iepriekš. Šī parādība ir pazīstama kā "ekskursija", uzskatot, ka pēdējā ekskursija notika apmēram pirms 40 000 gadu. Ekskursijas laikā magnētiskais pols varētu atrasties pat pie ekvatora.

Ģeomagnētisma elementi

Lai pareizi noteiktu magnētiskā lauka stāvokli, ir jāņem vērā tā vektora raksturs. To veicina, izvēloties Dekarta koordinātu sistēmu, piemēram, tādu, kā parādīts 3. attēlā, kurā mums:

- B ir lauka vai magnētiskās indukcijas kopējā intensitāte

- Tā horizontālās un vertikālās projekcijas ir attiecīgi: H un Z.

Zemes magnētiskais lauks un tā projekcijas. Avots: f. Zapata.

Turklāt lauka intensitāte un tā projekcijas ir saistītas ar leņķiem:

- Attēlā D ir magnētiskās deklinācijas leņķis, kas izveidots starp horizontālo projekciju H un ģeogrāfisko ziemeļu virzienā (X ass). Tam ir pozitīva zīme uz austrumiem un negatīva zīme uz rietumiem.

- Leņķis starp B un H ir magnētiskā slīpuma leņķis I, pozitīvs, ja B atrodas zem horizontāles.

Izogonālās līnijas

Izogoniska līnija savieno punktus, kuriem ir vienāda magnētiskā deklinācija. Termins nāk no grieķu vārdiem iso = vienāds un gonios = leņķis. Attēlā parādīta magnētiskās deklinācijas karte, kurā var redzēt šīs līnijas.

Pirmais, kas tiek pamanīts, ka tās ir vienveidīgas līnijas, jo magnētiskajam laukam ir daudz lokālu variāciju, jo tas ir jutīgs pret vairākiem faktoriem. Tāpēc diagrammas tiek pastāvīgi atjauninātas, pateicoties pastāvīgam magnētiskā lauka uzraudzībai, arī no zemes un no kosmosa.

4. attēls. Izogonālo līniju karte 2019. gadam. Avots: Avots: https://ngdc.noaa.gov.

Attēlā ir izogonālo līniju karte ar atdalījumu starp 2º. Ņemiet vērā, ka ir zaļas līknes, piemēram, ir viena, kas šķērso Amerikas kontinentu, un ir tāda, kas šķērso Rietumeiropu. Tos sauc par agoniskām līnijām, kas nozīmē "bez leņķa".

Sekojot šīm līnijām, kompasa norādītais virziens precīzi sakrīt ar ģeogrāfiskajiem ziemeļiem.

Sarkanās līnijas norāda austrumu deklināciju, pēc vienošanās tiek teikts, ka tām ir pozitīva deklinācija, ja kompass norāda uz austrumiem no īstiem ziemeļiem.

Tā vietā zilās līnijas norāda uz negatīvu kritumu. Šajās teritorijās kompass norāda uz rietumiem no patiesajiem ziemeļiem. Piemēram, punktiem pa līniju caur Portugāli, Lielbritānijas ziemeļdaļu un Āfrikas ziemeļrietumiem ir novirze -2º uz rietumiem.

5. attēls. Eiropas izogonālo līniju karte. Avots: ngdc.noaa.gov.

Laicīgās variācijas

Zemes magnētiskais lauks un līdz ar to deklinācija laika gaitā var mainīties. Pastāv nejaušas variācijas, piemēram, magnētiskas vētras no Saules un izmaiņas elektrisko straumju struktūrā jonosfērā. Tās ilgums svārstās no dažām sekundēm līdz dažām stundām.

Vissvarīgākās magnētiskās deklinācijas variācijas ir laicīgās variācijas. Tās tiek sauktas tāpēc, ka tās novērtē tikai tad, ja tiek salīdzinātas vidējās vērtības, kas izmērītas vairāku gadu garumā.

Tādā veidā gan deklinācija, gan magnētiskais slīpums var mainīties no 6 līdz 10 minūtēm gadā. Aptuveni tiek lēsts, ka magnētisko polu pārvietošanās ap ģeogrāfiskajiem poliem ir aptuveni 7000 gadu.

Zemes magnētiskā lauka intensitāti ietekmē arī laicīgās variācijas. Tomēr šo atšķirību cēloņi joprojām nav pilnībā skaidri.

Atsauces

1. John, T. Zemes magnētiskais ziemeļpols vairs nav tur, kur jūs domājāt, ka tas ir: tas virzās uz Sibīriju. Atgūts no: cnnespanol.cnn.com
2. Pētniecība un zinātne. Zemes magnētiskais lauks darbojas nepareizi, un nav zināms, kāpēc. Atgūts no: www.investigacionyciencia.es
3. Augstāks navigācijas institūts. Magnētiskā deklinācija un izogoniskās diagrammas. Atgūts no: www.isndf.com.ar.
4. Magnētiskā deklinācija. Atgūts no: geokov.com.
5. NCEI. Ceļvedis ziemeļu un dienvidu poliem. Atgūts no: noaa.maps.arcgis.com
6. Rekss, A. 2011. Fizikas pamati. Pīrsons.
7. ASV / Lielbritānijas pasaules magnētiskais modelis - 2019.0. Saturs iegūts no: ngdc.noaa.gov