Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Магнитный Север» перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см Магнитный Север (значения) .
Местоположение Северного магнитного полюса и Северного геомагнитного полюса в 2017 г. [1]

Магнитный полюс Северной точка на поверхности Земли северного полушария , при котором магнитное поле планеты точки вертикально вниз (других словах, если магнитный компас игла может вращаться вокруг горизонтальной оси, он будет указывать прямо вниз). Это происходит только в одном месте, рядом с географическим Северным полюсом (но отличным от него) . Геомагнитного Северный полюс , связанный точка является полюсом идеальной дипольной модели магнитного поля Земли , которое наиболее близко соответствует фактическому магнитному полю Земли.

Северный магнитный полюс перемещается во времени в соответствии с магнитными изменениями и удлинением лепестков магнитного потока [2] во внешнем ядре Земли . [3] В 2001 году Геологическая служба Канады определила, что он расположен к западу от острова Элсмир на севере Канады в точке 81 ° 18′N 110 ° 48′W / 81,300 ° с.ш.110,800 ° з. / 81,300; -110,800 ( Северный магнитный полюс, 2001 г. ) . [4] В 2005 году он находился на 83 ° 06′N 117 ° 48′W . В 2009 году, все еще находясь в канадской Арктике на 84 ° 54′N 131 ° 00′W , [5] он двигался в сторону России. от 55 до 60 км (34 и 37 миль) в год. [6]  / 83.100 ° с.ш.117.800 ° з. / 83.100; -117,800 ( Магнитный Северный полюс, 2005 г. )  / 84.900 ° с.ш.131.000 ° з. / 84,900; -131,000 ( Северный магнитный полюс, 2009 г. )По прогнозам, к 2019 году полюс переместится за пределы канадской Арктики на 86 ° 26′52,8 ″ северной широты, 175 ° 20′45,06 ″ восточной долготы . [7] [5]  / 86,448000 ° с. Ш. 175,3458500 ° в. / 86.448000; 175.3458500 ( Магнитный Северный полюс, 2019 г. )

Его аналог в южном полушарии - Южный магнитный полюс . Поскольку магнитное поле Земли не совсем симметрично, Северный и Южный магнитные полюса не противоположны друг другу, а это означает, что прямая линия, проведенная от одного к другому, не проходит через геометрический центр Земли.

Северный и Южный магнитные полюса Земли также известны как полюса магнитного падения в отношении вертикального «падения» силовых линий магнитного поля в этих точках. [8]

Полярность [ править ]

См. Также: Магнит § Соглашения об именах полюсов

Все магниты имеют два полюса, куда входят и выходят линии магнитного потока . По аналогии с магнитным полем Земли, они называются «северным» и «южным» полюсами магнита. В ранних компасах было принято называть конец стрелки, указывающей на Северный магнитный полюс Земли, «северным полюсом» (или «северным полюсом»), а другой конец - «южным полюсом» (названия часто сокращаются до « N »и« S »). Поскольку противоположные полюса притягиваются, это определение означает, что Северный магнитный полюс Земли на самом деле является южным магнитным полюсом, а Южный магнитный полюс Земли является северным магнитным полюсом. [9] [10]

Направление силовых линий магнитного поля определяется таким образом, что линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный полюс магнита.

История [ править ]

Часть карты марины 1539 года Олауса Магнуса , изображающая расположение магнитного севера, смутно задуманное как «Insula Magnetū [m]» ( латинское «Остров магнитов»), недалеко от современного Мурманска . Человек, держащий рунический посох, - норвежский герой Старкад («Старкатерус»).

Первые европейские мореплаватели, картографы и ученые считали , что компас игла были привлечены к гипотетическому «магнитному острову» где - то на крайнем севере (см Rupes Nigra ), или Полярный , в полярной звезды . [11] Идея о том, что Земля действует как гигантский магнит, была впервые предложена в 1600 году английским врачом и естествоиспытателем Уильямом Гилбертом . Он также был первым, кто определил Северный магнитный полюс как точку, в которой магнитное поле Земли направлено вертикально вниз. Это текущее определение, хотя пройдет несколько сотен лет, прежде чем природа магнитного поля Земли будет понята с современной точностью. [11]

Экспедиции и измерения [ править ]

См. Также: Исследование Арктики , Дальний Север и Список арктических экспедиций.

Первые наблюдения [ править ]

Первую группу, достигшую Северного магнитного полюса, возглавил Джеймс Кларк Росс , который нашел ее на мысе Аделаида на полуострове Бутия 1 июня 1831 года, когда служил во второй арктической экспедиции своего дяди, сэра Джона Росса . Роальд Амундсен обнаружил Северный магнитный полюс в немного другом месте в 1903 году. Третье наблюдение было сделано канадскими правительственными учеными Полом Серсоном и Джеком Кларком из астрофизической обсерватории Доминиона , которые обнаружили полюс на озере Аллен на острове Принца Уэльского в 1947 году. [12]

Project Polaris [ править ]

В начале холодной войны , то департамент Соединенных Штатов войны признал необходимость комплексного обследования североамериканской Арктики и попросил армию США для выполнения этой задачи. В 1946 году недавно сформированному Стратегическому авиационному командованию армейского авиационного корпуса было дано задание исследовать всю территорию Северного Ледовитого океана . Исследование проводилось 46-й (позже переименованной в 72-ю) эскадрильей фоторазведки и было объявлено засекреченной совершенно секретной миссией под названием Project Nanook.. Этот проект, в свою очередь, был разделен на множество отдельных, но идентично классифицированных проектов, одним из которых был Project Polaris, который представлял собой радарное, фотографическое ( триметрогон или трехугольные камеры) и визуальное исследование всего Канадского архипелага . Канадский офицер-наблюдатель был назначен для сопровождения каждого полета.

Руководил проектом «Полярная звезда» его штурманский руководитель, 1-й лейтенант Фрэнк О. Кляйн, ветеран боевых действий Второй мировой войны. Попутно к проекту и по его собственной инициативе было проведено исследование северного земного магнетизма. Исследование было вызвано неожиданностью того, что феррозондовый компас не работал хаотично, как ожидалось. Он колебался не более чем на 1-2 градуса на большей части региона. [13] [14] Благодаря сотрудничеству многих товарищей по команде его отряда в получении многих сотен статистических показаний были выявлены поразительные результаты:

Центр северного магнитного полюса падения находился на острове Принц Уэльский примерно в 400 км (250 миль) к северо-западу от положений, определенных Амундсеном и Россом, а полюс наклона занимал большую эллиптическую область [ требуется пояснение ] с фокусами примерно в 400 км. (250 миль) на полуострове Бутия и острове Батерст .

Кляйн назвал два очага местными полюсами из-за их важности для навигации в чрезвычайных ситуациях при использовании процедуры «самонаведения». [ требуется разъяснение ] Примерно через три месяца после официального сообщения о находках Кляйна на Архипелаг была отправлена ​​наземная канадская экспедиция, чтобы определить положение магнитного полюса. Р. Гленн Мэдилл, начальник отдела земного магнетизма Департамента горнодобывающей промышленности и ресурсов Канады, написал лейтенанту Кляйну 21 июля 1948 года:

… Мы согласны в одном пункте, а именно в наличии того, что мы можем назвать главным магнитным полюсом на северо-западе острова Принца Уэльского. Я принял как чисто предварительное значение координаты 73 ° северной широты и 100 ° западной долготы. Ваше значение 73 ° 15 'северной широты и 99 ° 45' западной долготы полностью согласуется, и я предлагаю вам использовать это значение во что бы то ни стало.

-  Р. Гленн Мэдилл [13]

(Позиции находились на расстоянии менее 30 км (20 миль) друг от друга.)

Современный (после 1996 г.) [ править ]

Движение северного магнитного полюса Земли через канадскую Арктику в последние столетия, продолжающееся в последние годы через Северный Ледовитый океан в сторону Сибири .
Скорость северного магнитного полюса по модели ИГРФ-12.

С тех пор правительство Канады провело несколько измерений, которые показывают, что Северный магнитный полюс постоянно перемещается на северо-запад. В 2001 году экспедиция обнаружила полюс на 81 ° 18′N 110 ° 48′W .  / 81,300 ° с.ш.110,800 ° з. / 81,300; -110,800 ( Северный магнитный полюс, 2001 г. )

В 2007 году , по данным последнего опроса нашли полюс на 83 ° 57'00 "N 120 ° 43'12" W . [15] В течение 20-го века он переместился на 1100 км (680 миль), а с 1970 года скорость его движения увеличилась с 9 до 52 км (от 5,6 до 32,3 миль) в год (в среднем за 2001–2007 годы; см. Также полярный дрейф ). Члены экспедиции 2007 года по обнаружению северного магнитного полюса писали, что такие экспедиции стали технически сложными, поскольку полюс все дальше удаляется от населенных пунктов. Они ожидают, что в будущем положение магнитного полюса будет определяться не наземными съемками, а по спутниковым данным. [15]  / 83,95000 ° с.ш.120,72000 ° з. / 83.95000; -120,72000 (Magnetic North Pole 2007 location)

Это общее движение является дополнением к дневному или суточному изменению, в котором Северный магнитный полюс описывает грубый эллипс с максимальным отклонением 80 км (50 миль) от его среднего положения. [16] Этот эффект вызван возмущениями геомагнитного поля заряженными частицами Солнца.

По состоянию на начало 2019 года северный магнитный полюс перемещается из Канады в Сибирь со скоростью примерно 55 км (34 мили) в год. [17]

Северный магнитный полюс [18](2001) 81 ° 18'N 110 ° 48'W.  / 81.300°N 110.800°W / 81.300; -110.800 (Magnetic North Pole 2001)(2004 г.) 82 ° 18'N 113 ° 24'W  / 82.300°N 113.400°W / 82.300; -113.400 (Magnetic North Pole 2004 (est))(2007) 83 ° 57′00 ″ с.ш., 120 ° 43′12 ″ з.д. [15]  / 83.95000°N 120.72000°W / 83.95000; -120.72000 (Magnetic North Pole 2007 location)
Южный магнитный полюс(1998) 64 ° 36'Ю.ш.138 ° 30'В.  / 64.600°S 138.500°E / -64.600; 138.500 (South Magnetic Pole 1998)(2004 г.) 63 ° 30 'ю.ш. 138 ° 00' в.д.  / 63.500°S 138.000°E / -63.500; 138.000 (South Magnetic Pole 2004 (est))(2007) 64 ° 29′49 ″ ю.ш. 137 ° 41′02 ″ в.д. [19]  / 64.49694°S 137.68389°E / -64.49694; 137.68389 (South Magnetic Pole 2007)

Исследование [ править ]

Первая группа новичков, достигшая Северного магнитного полюса, сделала это в 1996 году под руководством Дэвида Хэмплемана-Адамса . В него вошли первая британка Сью Стокдейл и первая шведка, достигшая полюса. [20] [21] [22] Команда также успешно отследила местоположение Северного магнитного полюса от имени Университета Оттавы и подтвердила его местоположение с помощью магнитометра и теодолита на 78 ° 35′42 ″ с.ш., 104 ° 11′54. ″ Вт . [23] [24]  / 78.59500°N 104.19833°W / 78.59500; -104.19833 (Magnetic North Pole 1996)

Соревнования « Полярная гонка» проводились два раза в год с 2003 по 2011 годы. Они проходили между сообществом Резольют на берегу залива Резольют , Нунавут , на севере Канады, и местоположением Северного магнитного полюса в 1996 году на 78 ° 35′42. ″ С.ш. 104 ° 11′54 ″ з.д. , также на севере Канады.  / 78.59500°N 104.19833°W / 78.59500; -104.19833 (Magnetic North Pole 1996)

25 июля 2007 года на канале BBC Two в Соединенном Королевстве транслировался специальный выпуск Top Gear Polar Challenge , в котором Джереми Кларксон , Джеймс Мэй и их команда поддержки и операторов заявили, что они были первыми людьми в истории, которые достигли места, где в 1996 году находился Северный магнитный полюс на севере Канады на машине. [25] [ необходим лучший источник ] Обратите внимание, что они не достигли фактического Северного магнитного полюса, который в то время (2007 г.) сдвинулся на несколько сотен километров дальше на север от положения 1996 года. [26]

Магнитный север и магнитное склонение [ править ]

Магнитное склонение от истинного севера в 2000 году.
Основная статья: Магнитное склонение

Исторически магнитный компас был важным инструментом для навигации . Хотя они были широко заменены системами глобального позиционирования , многие самолеты и корабли все еще имеют их, как и обычные яхтсмены и путешественники. [27]

Направление, в котором указывает стрелка компаса, называется магнитным севером. В общем, это не совсем направление Северного магнитного полюса (или любого другого согласованного местоположения). Вместо этого компас настраивается на местное геомагнитное поле, которое сложным образом меняется на поверхности Земли, а также со временем. Местная угловая разница между магнитным севером и истинным севером называется магнитным склонением . Большинство систем координат карты основаны на истинном севере, а магнитное склонение часто отображается в легендах карты, так что направление истинного севера может быть определено с севера, как показано компасом. [28]

В Северной Америке линия нулевого склонения ( линия агонии ) проходит от Северного магнитного полюса вниз через озеро Верхнее и на юг в Мексиканский залив (см. Рисунок). Вдоль этой линии истинный север такой же, как магнитный север. К западу от агонической линии компас покажет, что это к востоку от истинного севера, и по соглашению магнитное склонение положительное. И наоборот, к востоку от линии агонии компас будет указывать на запад от истинного севера, а склонение будет отрицательным. [29]

Северный геомагнитный полюс [ править ]

Основная статья: Геомагнитный полюс

В качестве приближения первого порядка магнитное поле Земли можно смоделировать как простой диполь (например, стержневой магнит), наклоненный примерно на 10 ° по отношению к оси вращения Земли (которая определяет географический север и географический южный полюса) с центром в центре Земли. . Северный и Южный геомагнитные полюса являются противоположными точками, где ось этого теоретического диполя пересекает поверхность Земли. Если бы магнитное поле Земли было идеальным диполем, то силовые линии были бы вертикальными на геомагнитных полюсах и совпадали бы с магнитными полюсами. Однако приближение несовершенное, поэтому Магнитный и Геомагнитный полюса находятся на некотором расстоянии друг от друга. [30]

Как и Северный магнитный полюс, Северный геомагнитный полюс притягивает северный полюс стержневого магнита и поэтому в физическом смысле фактически является южным магнитным полюсом. Это центр области магнитосферы, в которой можно увидеть северное сияние . По состоянию на 2015 год он находился примерно на 80 ° 22′12 ″ с.ш., 72 ° 37′12 ″ з.д. над островом Элсмир , Канада [30], но теперь он дрейфует от Северной Америки в сторону Сибири.  / 80.37000°N 72.62000°W / 80.37000; -72.62000 (Geomagnetic North Pole 2005 est)

Геомагнитная инверсия [ править ]

Основная статья: Геомагнитная инверсия

На протяжении всей жизни Земли ориентация магнитного поля Земли менялась много раз, при этом магнитный север становился магнитным югом, и наоборот - событие, известное как геомагнитный разворот . Свидетельства геомагнитных инверсий можно увидеть на срединно-океанических хребтах, где тектонические плиты расходятся, а морское дно заполнено магмой . По мере того как магма просачивается из мантии , остывает, и затвердевает во вулканические породы, она отпечатана с записью направления магнитного поля в то время, когда магма охлаждается. [31]

См. Также [ править ]

  • Полярное выравнивание

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Магнитный север, геомагнитные и магнитные полюса" . wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp . Проверено 18 декабря 2019 .
  2. ^ Ливермор, Филип В .; Финли, Кристофер С .; Бейлифф, Мэтью (2020). «Недавнее ускорение северного магнитного полюса в направлении Сибири, вызванное удлинением лепестка потока» . Природа Геонауки . 13 (5): 387–391. arXiv : 2010.11033 . Bibcode : 2020NatGe..13..387L . DOI : 10.1038 / s41561-020-0570-9 . S2CID 218513160 . Архивировано из оригинала 7 мая 2020 года. 
  3. ^ Merrill, Рональд Т .; Макэлхинни, Майкл В .; Макфадден, Филип Л. (1996). «Глава 8». Магнитное поле Земли: палеомагнетизм, ядро ​​и глубокая мантия . Академическая пресса . ISBN 978-0-12-491246-5.
  4. ↑ Вей-Хаас, Майя (4 февраля 2019 г.). «Магнитный север только что изменился. Вот что это значит» . Наука и инновации. National Geographic . Проверено 5 февраля 2019 .
  5. ^ a b Мировой центр данных по геомагнетизму, Киото. «Магнитный север, геомагнитные и магнитные полюса» . Проверено 3 июля 2012 .
  6. ↑ Северный магнитный полюс движется на восток из-за потока в ядре , National Geographic, 24 декабря 2009 г.
  7. ^ NP.xy
  8. ^ "Магнитный Северный полюс" . Лаборатория магнитологии дна океана . Океанографическое учреждение Вудс-Хоул. Архивировано из оригинала на 2013-08-19 . Проверено 6 февраля 2017 .
  9. ^ Serway, Raymond A .; Крис Вуйль (2006). Основы вузовской физики . США: Cengage Learning. п. 493. ISBN. 0-495-10619-4. Архивировано из оригинала на 2019-05-15 . Проверено 19 апреля 2012 .
  10. ^ Рассел, Рэнди. «Магнитные полюса Земли» . Окна во Вселенную . Национальная ассоциация учителей наук о Земле . Проверено 19 апреля 2012 .
  11. ^ a b Ранняя концепция Северного магнитного полюса , Министерство природных ресурсов Канады, извлечено в июне 2007 г.
  12. ^ История экспедиций на Северный магнитный полюс , Природные ресурсы Канады
  13. ^ а б Уайт, Кен (1994). Мир в опасности: происхождение, миссия и научные выводы 46-й / 72-й разведывательной эскадрильи (2-е исправленное издание). К.В. Уайт энд Ассошиэйтс. ISBN 978-1883218102.
  14. ^ Вак, Фред Джон (1992). Секретные исследователи: Сага 46-й / 72-й разведывательной эскадрильи . Печать Сигера.
  15. ^ a b c Л. Р. Ньюитт, А. Чуллиат, Ж.-Ж. Оржеваль, Расположение Северного магнитного полюса в апреле 2007 г. , Earth Planets Space, 61, 703–710, 2009 г.
  16. ^ Геомагнетизм - Ежедневное движение Северного магнитного полюса , Природные ресурсы Канады
  17. ↑ «Полярный экспресс: северный магнитный полюс довольно быстро движется в сторону России» . Ассошиэйтед Пресс. 5 февраля 2019 г. - через theguardian.com.
  18. ^ "Геомагнетизм, Северный магнитный полюс" . Геологическая служба Канады . Природные ресурсы Канады. Архивировано из оригинала на 2010-03-26 . Проверено 11 января 2009 года .
  19. ^ "Полюсы и направления" . Австралийский антарктический отдел. 2011 . Проверено 6 февраля 2017 .
  20. ^ Смит, Анна. «Шотландец Арктики; Сью покоряет Северный полюс» . Ежедневная запись. Архивировано из оригинального 11 июня 2014 года . Проверено 29 января 2014 года .
  21. ^ "Вечеринка на Северном полюсе для британца" Большого шлема " . BBC News . 30 апреля 1998 . Проверено 12 июня 2008 года .
  22. ^ Смит, Анна. «Я должен сделать это не только для себя ... но и для Шотландии; Полярная звезда: Сью едет туда, куда раньше не ходила ни одна шотландка» . Ежедневная запись . Проверено 29 января 2014 года .
  23. ^ 1996 Сертифицированное положение магнитного Северного полюса [ мертвая ссылка ] , Джок Уишарт,организатор полярных гонок.
  24. ^ Уишарт, Джок. "Местоположение Северного магнитного полюса, 1996 г., остров Эльлеф-Рингнес, Канада" . Virtualglobetrotting . Проверено 21 июля 2019 .
  25. ^ «Полярный вызов» . Top Gear . 25 июля 2007 г. 0:22 мин. BBC Two . Проверено 19 апреля 2012 года .
  26. ^ Наир, Манодж К. "Блуждание геомагнитных полюсов | NCEI" . ngdc.noaa.gov . Проверено 19 декабря 2019 .
  27. ^ "Компас" . Национальное географическое общество . 3 декабря 2013 . Проверено 25 августа 2018 года .
  28. ^ "Магнитное склонение" . Природные ресурсы Канады . Правительство Канады . Проверено 25 августа 2018 года .
  29. ^ Образование USGS. «Как использовать компас с топографической картой USGS» . Геологическая служба США . Проверено 25 августа 2018 года .
  30. ^ a b "Часто задаваемые вопросы о геомагнетизме" . Национальный центр геофизических данных . Проверено 28 апреля 2018 .
  31. ^ "Непостоянное магнитное поле Земли - Управление научной миссии" . science.nasa.gov . 29 декабря 2003 г.

Внешние ссылки [ править ]

Сопоставьте все координаты с помощью: OpenStreetMap 
Скачать координаты как: KML
  • «Блуждание геомагнитных полюсов» . Геомагнетизм . Национальный центр геофизических данных . Проверено 19 апреля 2012 года .
  • «Геомагнетизм» . Природные ресурсы Канады. 1 апреля 2012 . Проверено 19 апреля 2012 года .
  • Карта странствий полюса
  • «Северный магнитный полюс может покинуть Канаду» . CNN.com . 20 марта 2002 . Проверено 19 апреля 2012 года .
  • «Магнитный полюс быстро дрейфует» . BBC News . 12 декабря 2005 . Проверено 19 апреля 2012 года .
  • Nemiroff, R .; Боннелл, Дж., Ред. (25 ноября 2002 г.). «Магнитное поле Земли» . Астрономическая картина дня . НАСА . Проверено 19 апреля 2012 .