MAGNETISCHE DECLINATIE: ELEMENTEN EN HET MAGNETISCH VELD VAN DE AARDE - GEOGRAFÍA - 2026

De magnetische declinatie is de hoek die wordt gevormd tussen het magnetische noorden - waar het kompas naar wijst - en het geografische noorden of het ware noorden, gezien vanaf een punt op het aardoppervlak.

Om de richting van het ware noorden te kennen, is het daarom nodig om een ​​correctie uit te voeren van de richting die door het kompas wordt aangegeven, afhankelijk van waar u zich op de wereld bevindt. Anders kun je vele kilometers vanaf de finishlijn finishen.

Figuur 1. De kompasnaald wijst altijd naar het magnetische noorden, wat niet altijd samenvalt met het geografische noorden. Bron: Pxhere.com.

De reden dat de kompasnaald niet precies samenvalt met het geografische noorden, is de vorm van het magnetische veld van de aarde. Dit lijkt op die van een magneet met de zuidpool naar het noorden, zoals te zien is in figuur 2.

Om verwarring met het geografische noorden (Ng) te voorkomen, wordt het magnetisch noorden (Nm) genoemd. Maar de as van de magneet is niet evenwijdig aan de rotatieas van de aarde, maar ze zijn ongeveer 11,2º van elkaar verwijderd.

Figuur 2. Tussen de rotatieas van de aarde en de as van de magnetische dipool is er ongeveer 11,2 ° scheiding. Bron: Wikimedia Commons. JrPol.

Het magnetisch veld van de aarde

Rond 1600 was de Engelse natuurkundige William Gilbert (1544-1603) erg geïnteresseerd in magnetisme en voerde hij talloze experimenten uit met magneten.

Gilbert realiseerde zich dat de aarde zich gedraagt ​​alsof ze een grote magneet in het midden heeft, en om dit aan te tonen gebruikte hij een bolvormige magnetische steen. Hij liet zijn observaties achter in het boek De magnete, de eerste wetenschappelijke verhandeling over magnetisme.

Dit planetaire magnetisme is niet uniek voor de aarde. De zon en bijna alle planeten in het zonnestelsel hebben hun eigen magnetisme. Venus en Mars vormen de uitzondering, hoewel wordt aangenomen dat Mars in het verleden een eigen magnetisch veld had.

Om een ​​magnetisch veld te hebben, moet een planeet grote hoeveelheden magnetische mineralen bevatten, met bewegingen die aanleiding geven tot elektrische stromen die het effect van hoge temperaturen overwinnen. Het is een bekend feit dat warmte het magnetisme van materialen vernietigt.

Magnetische noordverschuiving

Het magnetische veld van de aarde is buitengewoon belangrijk geweest voor navigatie en positionering sinds de 12e eeuw, toen het kompas werd uitgevonden. Tegen de 15e eeuw wisten Portugese en Spaanse zeevaarders al dat het kompas niet precies naar het noorden wijst, dat de discrepantie afhangt van de geografische positie en dat het ook varieert met de tijd.

Het komt ook voor dat de ligging van het magnetische noorden door de eeuwen heen veranderingen heeft ondergaan. James Clark Ross vond voor het eerst het magnetische noorden in 1831. Tegen die tijd bevond het zich in het Nunavut-grondgebied van Canada.

Momenteel ligt het magnetische noorden ongeveer 1600 km van het geografische noorden en bevindt het zich rond het eiland Bathurst, in het noorden van Canada. Vreemd genoeg beweegt het magnetische zuiden ook, maar merkwaardig genoeg gaat het zoveel minder snel.

Deze bewegingen zijn echter geen uitzonderlijke verschijnselen. In feite hebben de magnetische polen gedurende het bestaan ​​van de planeet verschillende keren van positie gewisseld. Deze investeringen kwamen tot uiting in het magnetisme van de rotsen.

Een totale investering gebeurt niet altijd. Soms migreren de magnetische polen en keren dan terug naar waar ze eerder waren. Dit fenomeen staat bekend als "excursie", in de veronderstelling dat de laatste excursie ongeveer 40.000 jaar geleden plaatsvond. Tijdens een excursie zou de magnetische pool zelfs op de evenaar kunnen staan.

De elementen van aardmagnetisme

Om de positie van het magnetische veld correct vast te stellen, moet rekening worden gehouden met de vectoraard. Dit wordt mogelijk gemaakt door een Cartesiaans coördinatensysteem te kiezen zoals dat in figuur 3, waarin we:

- B is de totale intensiteit van het veld of de magnetische inductie

- De horizontale en verticale projecties zijn respectievelijk: H en Z.

Figuur 3. Het magnetisch veld van de aarde en zijn projecties. Bron: f. Zapata.

Bovendien zijn de intensiteit van het veld en zijn projecties gerelateerd aan hoeken:

- In de figuur is D de magnetische declinatiehoek, gevormd tussen de horizontale projectie H en het geografische noorden (X-as). Het heeft een positief teken in het oosten en een negatief teken in het westen.

- De hoek tussen B en H is de magnetische hellingshoek I, positief als B onder het horizontale vlak ligt.

De isogonale lijnen

Een isogonische lijn verbindt punten met dezelfde magnetische declinatie. De term komt van de Griekse woorden iso = gelijk en gonios = hoek. De figuur toont een magnetische declinatiekaart waarin deze lijnen te zien zijn.

Het eerste dat opvalt, is dat het kronkelige lijnen zijn, aangezien het magnetische veld talrijke lokale variaties ondergaat, aangezien het gevoelig is voor meerdere factoren. Daarom worden de kaarten voortdurend bijgewerkt, dankzij het voortdurend bewaken van het magnetische veld, zowel vanaf de aarde als vanuit de ruimte.

Figuur 4. Kaart van isogonale lijnen voor 2019. Bron: Bron: https://ngdc.noaa.gov.

In de figuur is er een kaart van isogonale lijnen, met een scheiding tussen lijnen van 2º. Merk op dat er groene bochten zijn, er is er bijvoorbeeld een die het Amerikaanse continent doorkruist en er is een andere die door West-Europa loopt. Ze worden agonische lijnen genoemd, wat 'zonder hoek' betekent.

Bij het volgen van deze lijnen valt de richting aangegeven door het kompas exact samen met het geografische noorden.

De rode lijnen geven de oostelijke declinatie aan, volgens afspraak wordt er gezegd dat ze een positieve declinatie hebben, waarbij het kompas ten oosten van het ware noorden wijst.

In plaats daarvan komen de blauwe lijnen overeen met een negatieve daling. In deze gebieden wijst het kompas ten westen van het ware noorden. De punten langs de lijn door Portugal, Noord-Brittannië en Noordwest-Afrika hebben bijvoorbeeld een declinatie van -2º west.

Figuur 5. Kaart met isogonale lijnen van Europa. Bron: ngdc.noaa.gov.

Seculiere variaties

Het magnetisch veld van de aarde, en dus de declinatie, is onderhevig aan veranderingen in de tijd. Er zijn toevallige variaties, zoals magnetische stormen van de zon en veranderingen in het patroon van elektrische stromen in de ionosfeer. De duur varieert van enkele seconden tot enkele uren.

De belangrijkste variaties voor magnetische declinatie zijn seculiere variaties. Ze worden zo genoemd omdat ze alleen worden gewaardeerd bij het vergelijken van gemiddelde waarden, gemeten over meerdere jaren.

Op deze manier kunnen zowel de declinatie als de magnetische inclinatie variëren tussen 6 en 10 minuten / jaar. En de tijdsperiode van de magnetische polen die rond de geografische polen drijven, wordt geschat op ongeveer 7000 jaar.

De intensiteit van het magnetische veld van de aarde wordt ook beïnvloed door seculiere variaties. De oorzaken van deze variaties zijn echter nog steeds niet helemaal duidelijk.

Referenties

1. John, T. De magnetische noordpool van de aarde is niet meer waar je dacht dat hij was: hij beweegt richting Siberië. Hersteld van: cnnespanol.cnn.com
2. Onderzoek en wetenschap. Het magnetische veld van de aarde misdraagt ​​zich en het is niet bekend waarom. Hersteld van: www.investigacionyciencia.es
3. Hoger Instituut voor Navigatie. Magnetische declinatie en isogonische grafieken. Hersteld van: www.isndf.com.ar.
4. Magnetische declinatie. Hersteld van: geokov.com.
5. NCEI. Een gids voor de Noord- en Zuidpool. Hersteld van: noaa.maps.arcgis.com
6. Rex, A. 2011. Fundamentals of Physics. Pearson.
7. Amerikaans / VK magnetisch wereldmodel - 2019.0. Teruggeplaatst van: ngdc.noaa.gov