磁北与地理北极

磁北与地理北极

  • 最近更新2022年09月22日

“正好站在北极上,指南针的方向是什么?”


探险家指南针的故事

想象。你是一个探险家,正好站在北极。

这是一段漫长的旅程,天气寒冷。

你拿出你的指南针。

指南针上的指针指向哪个方向?

答案可能不是你想的那样。

为了回答这个问题,您必须了解真正的地理北极磁北极之间的区别。

因为这两个北方位置完全不同。

什么是地理(真)北极?

经度

地球在地理上的北极和南极上旋转。地理上的北极和南极是经线(子午线)在北方汇合的地方。南极和北极直接相对。

北极位于北冰洋的中部。科学家们试图标记北极。因为这里的水被移动的海冰永久覆盖,所以在真正的北极几乎不可能建造任何类型的永久站。

在地球的另一边,南极位于被称为南极洲的大陆陆块上。由于南极洲顶部的冰层每年仅移动几米,因此美国南极洲计划已在此处安装了一个标记来描绘真正的南极点。

什么是磁北极?

地球是一个大磁铁。磁北极(也称为北倾角)是加拿大北部埃尔斯米尔岛上的一个点,北部的吸引力线进入地球。

罗盘指针可自由放置在其外壳中,因此它可以自行移动。当您拉出指南针时,它会与地球磁场对齐。小磁针是指南针对地球磁力的反应。

这意味着指南针将指向与地理北极不同的磁北极。

但是磁北与地理北有多大区别?

地球磁场

磁北极和地理北极在哪里?

磁北

问题是:

如果你站在真正的北极上,指南针会指向哪里?

如果您手持指南针站在地理北极上,它将指向加拿大北部的埃尔斯米尔岛。这是地理北极和磁北极之间大约500公里的差异!

这种差异称为磁倾角磁偏是指罗盘指针的误差,包括附近的金属物体。

磁倾角会根据您在地球上的位置而有所不同。为了将您指向正确的方向,用户可以使用磁偏角图表或局部校准来补偿磁倾角。

今天的差异大约是500公里。但磁北极实际上每年都在移动数公里。这种现象被称为极移理论

极移理论:地球不断变化的磁北极

磁北移

我们生活的世界是动态的。地球每天都在变化。

板块构造将大陆推开,海平面上下波动,火山喷发喷出火山灰和烟雾……

这些是循环发生的自然现象的例子,在我们的星球上是动态的。我们磁北的位置真的没有什么不同。

在过去的 150 年里,磁极向北移动了 1000 多公里。科学家建议它每年迁移约 10 公里,甚至可以从极到极翻转。最近,速度已经加速到每年约40公里,可能在几十年内到达西伯利亚。

NOAA 的历史磁偏角地图显示了恒定磁偏角线(等角线)。等角线指示罗盘指针指向的方向——沿着磁力线。

极地逆转:南极点指南针

罗盘

想象一下你的指南针指向南方而不是北方。如果你在 80 万年前还活着看到它,那将是磁南极

地球磁场翻转极性需要20 万到 30 万年。翻转极性意味着进入地球的引力线会从北极翻转到南极,反之亦然。

这意味着自上次逆转以来已经过去了两倍。一些人认为我们早就应该进行极点逆转。

但真的没有必要恐慌:

美国宇航局的科学家说,这种逆转会在数百或数千年内发生。这并不完全是一个干净的后空翻,就像一个开关的轻弹一样。

为什么地球首先有磁场?

地球内部

地球物理学家认为地球磁场的存在是因为地球内部的东西。

地球由一个坚固的铁芯组成。围绕着铁芯的是一片炽热的液态金属海洋。在地核中流动的液态金属会产生电流,进而产生我们的磁场。

与固体冰箱磁铁不同,围绕内核的液态金属可以自由移动。这就解释了为什么磁极可以迁移。

尽管地球物理学家无法直接测量内核,但这就是为什么人们坚信控制地球磁场的物质会四处移动。

磁铁、指南针和北轴承

地理北极与磁北极相差约 500 公里。

地理北极是经度线汇入我们所说的北极的地方。磁极是加拿大北部的一个点,北部的吸引力线进入地球。

指南针将指向磁北极的方向。但这并不意味着指南针总是指向地理北极。这种差异就是磁倾角。

由于围绕内核的炽热液态金属,地球的磁北每天都在变化。它的变化如此之大,以至于地球的磁场可以翻转极性。这被称为极地逆转理论

下次你带着指南针在树林里时,别忘了那个小磁针,它可以自由地朝磁北极的方向移动。

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