- المجال المغناطيسي للأرض
- التحول المغناطيسي الشمالي
- عناصر المغناطيسية الأرضية
- الخطوط المتساوية
- الاختلافات العلمانية
- المراجع
و الانحراف المغناطيسي هي الزاوية التي تشكلت بين -على شمال المغناطيسي هذه النقطة Compass- والجغرافي الشمال أو الشمال الحقيقي، وينظر من نقطة على الأرض الصورة السطح.
لذلك ، لمعرفة اتجاه الشمال الحقيقي ، من الضروري إجراء تصحيح للاتجاه الذي تشير إليه البوصلة ، اعتمادًا على مكان وجودك على الكرة الأرضية. وإلا يمكنك إنهاء عدة كيلومترات من خط النهاية.
الشكل 1. تشير إبرة البوصلة دائمًا إلى الشمال المغناطيسي ، والذي لا يتطابق دائمًا مع الشمال الجغرافي. المصدر: Pxhere.com.
السبب في أن إبرة البوصلة لا تتوافق تمامًا مع الشمال الجغرافي هو شكل المجال المغناطيسي للأرض. هذا يشبه المغناطيس حيث يقع قطبه الجنوبي في الشمال ، كما يتضح من الشكل 2.
لتجنب الالتباس مع الشمال الجغرافي (Ng) ، يطلق عليه الشمال المغناطيسي (Nm). لكن محور المغناطيس لا يوازي محور دوران الأرض ، لكنهما ينزاحان عن بعضهما البعض حوالي 11.2 درجة.
شكل 2. بين محور دوران الأرض ومحور ثنائي القطب المغناطيسي هناك ما يقرب من 11.2º من الفصل. المصدر: ويكيميديا كومنز. الابن
المجال المغناطيسي للأرض
حوالي عام 1600 ، كان الفيزيائي الإنجليزي ويليام جيلبرت (1544-1603) مهتمًا جدًا بالمغناطيسية وأجرى العديد من التجارب باستخدام المغناطيس.
أدرك جيلبرت أن الأرض تتصرف كما لو كانت تحتوي على مغناطيس كبير في مركزها ، ولإثبات ذلك ، استخدم حجرًا مغناطيسيًا كرويًا. ترك ملاحظاته في كتاب يسمى De Magnete ، وهو أول أطروحة علمية عن المغناطيسية.
هذه المغناطيسية الكوكبية ليست فريدة من نوعها على الأرض. تمتلك الشمس وجميع الكواكب تقريبًا في المجموعة الشمسية جاذبيتها الخاصة. استثناء كوكب الزهرة والمريخ ، على الرغم من أنه يعتقد أنه في الماضي كان للمريخ مجال مغناطيسي خاص به.
للحصول على مجال مغناطيسي ، يجب أن يحتوي الكوكب على كميات كبيرة من المعادن المغناطيسية بداخله ، مع وجود حركات تؤدي إلى تيارات كهربائية تتغلب على تأثير درجات الحرارة المرتفعة. من المعروف أن الحرارة تدمر مغناطيسية المواد.
التحول المغناطيسي الشمالي
كان المجال المغناطيسي للأرض مهمًا للغاية للملاحة وتحديد المواقع منذ القرن الثاني عشر ، عندما تم اختراع البوصلة. بحلول القرن الخامس عشر ، كان الملاحون البرتغاليون والإسبان يعرفون بالفعل أن البوصلة لا تشير إلى الشمال تمامًا ، وأن التناقض يعتمد على الموقع الجغرافي وأنه يختلف أيضًا مع الوقت.
ويحدث أيضًا أن موقع الشمال المغناطيسي قد تغير على مر القرون. حدد جيمس كلارك روس الشمال المغناطيسي لأول مرة في عام 1831. وبحلول ذلك الوقت كان يقع في إقليم نونافوت بكندا.
يقع الشمال المغناطيسي حاليًا على بعد حوالي 1600 كيلومتر من الشمال الجغرافي ويقع حول جزيرة باثورست في شمال كندا. من باب الفضول ، يتحرك الجنوب المغناطيسي أيضًا ، لكن الغريب أنه يتحرك بسرعة أقل بكثير.
ومع ذلك ، فإن هذه الحركات ليست ظاهرة استثنائية. في الواقع ، تبادلت الأقطاب المغناطيسية مواقعها عدة مرات طوال فترة وجود الكوكب. انعكست هذه الاستثمارات في مغناطيسية الصخور.
إجمالي الاستثمار لا يحدث دائمًا. في بعض الأحيان تهاجر الأقطاب المغناطيسية ثم تعود إلى حيث كانت سابقًا. تُعرف هذه الظاهرة باسم "الرحلة" ، معتقدين أن الرحلة الأخيرة حدثت منذ حوالي 40 ألف عام. أثناء الرحلة يمكن أن يكون القطب المغناطيسي عند خط الاستواء.
عناصر المغناطيسية الأرضية
لتحديد موقع المجال المغناطيسي بشكل صحيح ، من الضروري مراعاة طبيعة المتجه. يتم تسهيل ذلك عن طريق اختيار نظام إحداثيات ديكارتي مثل النظام الموضح في الشكل 3 ، والذي يتعين علينا فيه:
- B هي الكثافة الكلية للمجال أو الحث المغناطيسي
- الإسقاطات الأفقية والعمودية على التوالي هي: H و Z.
الشكل 3. المجال المغناطيسي للأرض وإسقاطاتها. المصدر: f. زاباتا.
علاوة على ذلك ، ترتبط شدة المجال وإسقاطاته بزوايا:
- في الشكل ، D ، هي زاوية الانحراف المغناطيسي المتكونة بين الإسقاط الأفقي H والشمال الجغرافي (المحور X). لها إشارة موجبة إلى الشرق وعلامة سلبية إلى الغرب.
- الزاوية بين B و H هي زاوية الميل المغناطيسي I ، موجبة إذا كانت B تحت الأفقي.
الخطوط المتساوية
يربط الخط المتساوي النقاط التي لها نفس الانحراف المغناطيسي. يأتي المصطلح من الكلمات اليونانية iso = يساوي و gonios = زاوية. يوضح الشكل خريطة الانحراف المغناطيسي حيث يمكن رؤية هذه الخطوط.
أول شيء يُلاحظ أنها خطوط متعرجة ، حيث أن المجال المغناطيسي يختبر العديد من الاختلافات المحلية ، لأنه حساس لعوامل متعددة. هذا هو السبب في تحديث الرسوم البيانية باستمرار ، وذلك بفضل رصد المجال المغناطيسي باستمرار ، من الأرض ومن الفضاء أيضًا.
الشكل 4. خريطة الخطوط المتساوية لعام 2019. المصدر: المصدر:
يوجد في الشكل خريطة للخطوط المتساوية ، مع الفصل بين السطور 2º. لاحظ أن هناك منحنيات خضراء ، على سبيل المثال هناك منحنيات تعبر القارة الأمريكية وهناك أخرى تمر عبر أوروبا الغربية. يطلق عليهم الخطوط النابضة ، والتي تعني "بدون زاوية".
عند اتباع هذه الخطوط ، يتطابق الاتجاه الذي تشير إليه البوصلة تمامًا مع الشمال الجغرافي.
تشير الخطوط الحمراء إلى ميل شرقي ، حسب الاصطلاح ، يقال إن لها انحدارًا إيجابيًا ، حيث تشير البوصلة إلى الشرق من الشمال الحقيقي.
بدلاً من ذلك ، الخطوط الزرقاء تقابل هبوطًا سلبيًا. في هذه المناطق ، تشير البوصلة إلى الغرب من الشمال الحقيقي. على سبيل المثال ، النقاط الموجودة على طول الخط عبر البرتغال وشمال بريطانيا وشمال غرب إفريقيا تنحدر بمقدار -2 درجة غربًا.
الشكل 5. خريطة الخطوط المتساوية لأوروبا. المصدر: ngdc.noaa.gov.
الاختلافات العلمانية
المجال المغناطيسي للأرض ، وبالتالي الانحراف ، عرضة للتغيير مع مرور الوقت. هناك اختلافات عرضية ، مثل العواصف المغناطيسية من الشمس والتغيرات في نمط التيارات الكهربائية في الأيونوسفير. مدته تتراوح من بضع ثوان إلى بضع ساعات.
أهم الاختلافات في الانحراف المغناطيسي هي الاختلافات العلمانية. يطلق عليهم هذا الاسم لأنه لا يتم تقديرهم إلا عند مقارنة القيم المتوسطة المقاسة على مدى عدة سنوات.
بهذه الطريقة ، يمكن أن يختلف كل من الانحراف والميل المغناطيسي بين 6 إلى 10 دقائق / سنة. وقدرت الفترة الزمنية للأقطاب المغناطيسية التي تدور حول القطبين الجغرافيين بحوالي 7000 عام.
تتأثر شدة المجال المغناطيسي للأرض أيضًا بالتغيرات العلمانية. ومع ذلك ، لا تزال أسباب هذه الاختلافات غير واضحة تمامًا.
المراجع
- جون ، ت. القطب الشمالي المغناطيسي للأرض لم يعد في المكان الذي كنت تعتقد أنه كان فيه: إنه يتحرك نحو سيبيريا. تم الاسترجاع من: cnnespanol.cnn.com
- البحث والعلوم. المجال المغناطيسي للأرض يسيء التصرف ولا يُعرف السبب. تم الاسترجاع من: www.investigacionyciencia.es
- المعهد العالي للملاحة. الانحدار المغناطيسي والمخططات المتساوية. تم الاسترجاع من: www.isndf.com.ar.
- الانحراف المغناطيسي. تم الاسترجاع من: geokov.com.
- NCEI. دليل للقطبين الشمالي والجنوبي. تم الاسترجاع من: noaa.maps.arcgis.com
- ريكس ، 2011. أساسيات الفيزياء. بيرسون.
- النموذج المغناطيسي العالمي للولايات المتحدة والمملكة المتحدة - 2019.0.2 تم الاسترجاع من: ngdc.noaa.gov