MAGNETISCHE DEKLINATION: ELEMENTE UND ERDMAGNETFELD - GEOGRAFÍA - 2024

Die magnetische Deklination ist der Winkel zwischen dem magnetischen Norden, der auf den Kompass zeigt, und dem geografischen Norden oder dem wahren Norden, von einem Punkt auf der Erdoberfläche aus gesehen.

Um die Richtung des wahren Nordens zu kennen, ist es daher erforderlich, die vom Kompass angezeigte Richtung zu korrigieren, je nachdem, wo Sie sich auf dem Globus befinden. Ansonsten können Sie viele Kilometer vor der Ziellinie fahren.

Abbildung 1. Die Kompassnadel zeigt immer auf den magnetischen Norden, der nicht immer mit dem geografischen Norden übereinstimmt. Quelle: Pxhere.com.

Der Grund dafür, dass die Kompassnadel nicht genau mit dem geografischen Norden übereinstimmt, ist die Form des Erdmagnetfelds. Dies ähnelt dem eines Magneten, dessen Südpol sich im Norden befindet, wie in Abbildung 2 zu sehen ist.

Um Verwechslungen mit dem geografischen Norden (Ng) zu vermeiden, wird es als magnetischer Norden (Nm) bezeichnet. Die Achse des Magneten ist jedoch nicht parallel zur Rotationsachse der Erde, sondern sie sind um etwa 11,2 ° voneinander versetzt.

Abbildung 2. Zwischen der Erdrotationsachse und der Achse des magnetischen Dipols besteht ein Abstand von ca. 11,2 °. Quelle: Wikimedia Commons. JrPol.

Erdmagnetfeld

Um 1600 interessierte sich der englische Physiker William Gilbert (1544-1603) sehr für Magnetismus und führte zahlreiche Experimente mit Magneten durch.

Gilbert erkannte, dass sich die Erde so verhält, als hätte sie einen großen Magneten im Zentrum, und um dies zu demonstrieren, verwendete er einen kugelförmigen Magnetstein. Er hinterließ seine Beobachtungen in einem Buch namens De magnete, der ersten wissenschaftlichen Abhandlung über Magnetismus.

Dieser planetarische Magnetismus ist nicht nur auf der Erde zu finden. Die Sonne und fast alle Planeten im Sonnensystem haben ihren eigenen Magnetismus. Venus und Mars sind die Ausnahme, obwohl angenommen wird, dass der Mars in der Vergangenheit ein eigenes Magnetfeld hatte.

Um ein Magnetfeld zu haben, muss ein Planet große Mengen magnetischer Mineralien enthalten, mit Bewegungen, die elektrische Ströme erzeugen, die den Effekt hoher Temperaturen überwinden. Es ist bekannt, dass Wärme den Magnetismus von Materialien zerstört.

Magnetische Nordverschiebung

Das Erdmagnetfeld ist seit dem 12. Jahrhundert, als der Kompass erfunden wurde, äußerst wichtig für die Navigation und Positionierung. Bereits im 15. Jahrhundert wussten portugiesische und spanische Seefahrer, dass der Kompass nicht genau nach Norden zeigt, dass die Diskrepanz von der geografischen Position abhängt und dass sie auch mit der Zeit variiert.

Es kommt auch vor, dass sich die Lage des magnetischen Nordens im Laufe der Jahrhunderte verändert hat. James Clark Ross befand sich 1831 zum ersten Mal im magnetischen Norden. Bis dahin befand es sich im kanadischen Nunavut-Gebiet.

Derzeit liegt der magnetische Norden etwa 1600 km vom geografischen Norden entfernt und liegt rund um die Insel Bathurst im Norden Kanadas. Als Kuriosität bewegt sich auch der magnetische Süden, aber seltsamerweise geht es viel weniger schnell.

Diese Bewegungen sind jedoch keine außergewöhnlichen Phänomene. Tatsächlich haben die Magnetpole während der gesamten Existenz des Planeten mehrmals Positionen ausgetauscht. Diese Investitionen haben sich im Magnetismus der Gesteine ​​niedergeschlagen.

Eine Gesamtinvestition findet nicht immer statt. Manchmal wandern die Magnetpole und kehren dann dorthin zurück, wo sie vorher waren. Dieses Phänomen ist als "Exkursion" bekannt, da angenommen wird, dass die letzte Exkursion vor etwa 40.000 Jahren stattgefunden hat. Während einer Exkursion könnte sich der Magnetpol sogar am Äquator befinden.

Die Elemente des Geomagnetismus

Um die Position des Magnetfeldes korrekt zu bestimmen, muss seine Vektornatur berücksichtigt werden. Dies wird erleichtert, indem ein kartesisches Koordinatensystem wie das in Abbildung 3 gewählt wird, in dem wir:

- B ist die Gesamtintensität des Feldes oder der magnetischen Induktion

- Seine horizontalen und vertikalen Projektionen sind: H und Z.

Abbildung 3. Das Erdmagnetfeld und seine Projektionen. Quelle: f. Zapata.

Darüber hinaus hängen die Intensität des Feldes und seine Projektionen durch Winkel zusammen:

- In der Abbildung ist D der Winkel der magnetischen Deklination, der zwischen der horizontalen Projektion H und dem geografischen Norden (X-Achse) gebildet wird. Es hat ein positives Vorzeichen im Osten und ein negatives Vorzeichen im Westen.

- Der Winkel zwischen B und H ist der magnetische Neigungswinkel I, positiv, wenn B unter der Horizontalen liegt.

Die isogonalen Linien

Eine isogonische Linie verbindet Punkte mit derselben magnetischen Deklination. Der Begriff stammt aus den griechischen Wörtern iso = gleich und gonios = Winkel. Die Abbildung zeigt eine magnetische Deklinationskarte, in der diese Linien zu sehen sind.

Das erste, was bemerkt wird, dass es sich um gewundene Linien handelt, da das Magnetfeld zahlreiche lokale Variationen erfährt, da es gegenüber mehreren Faktoren empfindlich ist. Daher werden die Karten dank des kontinuierlich überwachten Magnetfelds sowohl von der Erde als auch vom Weltraum aus ständig aktualisiert.

Abbildung 4. Karte der isogonalen Linien für 2019. Quelle: Quelle: https://ngdc.noaa.gov.

In der Figur gibt es eine Karte von isogonalen Linien mit einem Abstand zwischen Linien von 2º. Beachten Sie, dass es grüne Kurven gibt, zum Beispiel eine, die den amerikanischen Kontinent durchquert, und eine andere, die durch Westeuropa führt. Sie werden agonische Linien genannt, was "ohne Winkel" bedeutet.

Wenn Sie diesen Linien folgen, stimmt die vom Kompass angegebene Richtung genau mit dem geografischen Norden überein.

Die roten Linien zeigen die Ostdeklination an. Konventionell sollen sie eine positive Deklination haben, wobei der Kompass östlich des wahren Nordens zeigt.

Stattdessen entsprechen die blauen Linien einem negativen Rückgang. In diesen Gebieten zeigt der Kompass westlich des wahren Nordens. Zum Beispiel haben die Punkte entlang der Linie durch Portugal, Nord-Großbritannien und Nordwestafrika eine Deklination von -2º West.

Abbildung 5. Karte der isogonalen Linien Europas. Quelle: ngdc.noaa.gov.

Weltliche Variationen

Das Erdmagnetfeld und damit die Deklination können sich im Laufe der Zeit ändern. Es gibt zufällige Schwankungen, wie z. B. magnetische Stürme von der Sonne und Änderungen im Muster der elektrischen Ströme in der Ionosphäre. Die Dauer reicht von einigen Sekunden bis zu einigen Stunden.

Die wichtigsten Variationen für die magnetische Deklination sind weltliche Variationen. Sie werden so genannt, weil sie nur beim Vergleich der über mehrere Jahre gemessenen Durchschnittswerte geschätzt werden.

Auf diese Weise können sowohl die Deklination als auch die magnetische Neigung zwischen 6 und 10 Minuten / Jahr variieren. Die Zeitspanne, in der die Magnetpole um die geografischen Pole treiben, wurde auf etwa 7000 Jahre geschätzt.

Die Intensität des Erdmagnetfeldes wird auch durch weltliche Variationen beeinflusst. Die Ursachen dieser Abweichungen sind jedoch noch nicht ganz klar.

Verweise

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