자기 편각은 지구상의 점에서 본 Compass- 지리적 노스 또는 진북, 자북을 가리 -at 사이에 형성되는 각도 의 면.
따라서 진북의 방향을 알기 위해서는 지구상의 어디에 있는지에 따라 나침반이 가리키는 방향을 수정해야합니다. 그렇지 않으면 결승선에서 수 킬로미터를 끝낼 수 있습니다.
그림 1. 나침반 바늘은 항상 자북을 가리 키지 만 지리적 북쪽과 항상 일치하지는 않습니다. 출처 : Pxhere.com.
나침반 바늘이 지리적 북쪽과 정확히 일치하지 않는 이유는 지구 자기장의 모양 때문입니다. 이것은 그림 2에서 볼 수 있듯이 남극이 북쪽에 위치한 자석과 유사합니다.
지리적 북쪽 (Ng)과의 혼동을 피하기 위해 자북 (Nm)이라고합니다. 그러나 자석의 축은 지구의 자전축과 평행하지 않지만 서로 약 11.2º 변위됩니다.
그림 2. 지구의 자전축과 자기 쌍극자의 축 사이에는 약 11.2º의 분리가 있습니다. 출처 : Wikimedia Commons. JrPol.
지구의 자기장
1600 년경 영국의 물리학 자 William Gilbert (1544-1603)는 자기에 매우 관심이 많았고 자석에 대한 수많은 실험을 수행했습니다.
길버트는 지구가 중심에 큰 자석이있는 것처럼 행동한다는 것을 깨달았고이를 증명하기 위해 구형 자성 돌을 사용했습니다. 그는 자기에 대한 최초의 과학 논문 인 De magnete라는 책에 자신의 관찰을 남겼습니다.
이 행성의 자기는 지구에만있는 것이 아닙니다. 태양과 태양계의 거의 모든 행성은 자체 자기력을 가지고 있습니다. 금성과 화성은 예외이지만 과거에는 화성이 자체 자기장을 가지고 있다고 믿어집니다.
자기장을 갖기 위해서는 행성 내부에 많은 양의 자기 미네랄이 있어야하며, 움직임은 고온의 영향을 극복하는 전류를 발생시킵니다. 열이 재료의 자기를 파괴한다는 것은 알려진 사실입니다.
자기 북쪽 이동
나침반이 발명 된 12 세기 이후로 지구의 자기장은 탐색 및 위치 지정에 매우 중요했습니다. 15 세기에 이르러 포르투갈과 스페인의 항해사들은 나침반이 정확히 북쪽을 가리 키지 않고 그 차이가 지리적 위치에 따라 다르며 시간에 따라 달라진다는 것을 이미 알고있었습니다.
또한 자북의 위치는 수세기에 걸쳐 변화를 겪었습니다. James Clark Ross는 1831 년에 처음으로 자북에 위치했습니다. 당시에는 캐나다 누나 부트 영토에있었습니다.
현재 자북은 지리적 북쪽에서 약 1600km 떨어져 있으며 캐나다 북부의 배서 스트 섬 주변에 위치하고 있습니다. 호기심으로 자기 남쪽도 움직이지만 흥미롭게도 훨씬 덜 빠르게 움직입니다.
그러나 이러한 움직임은 예외적 인 현상이 아닙니다. 사실 자극은 행성이 존재하는 동안 여러 번 위치를 바꿨습니다. 이러한 투자는 암석의 자기에 반영되었습니다.
총 투자가 항상 발생하는 것은 아닙니다. 때로는 자극이 이동 한 다음 이전 위치로 돌아갑니다. 이 현상을 "여행"이라고하며, 마지막 여행은 약 4 만년 전에 발생했다고 믿습니다. 여행하는 동안 자극은 적도에있을 수도 있습니다.
지자기의 요소
자기장의 위치를 올바르게 설정하려면 벡터 특성을 고려해야합니다. 이것은 그림 3의 것과 같은 데카르트 좌표계를 선택함으로써 가능합니다.
-B 는 자기장 또는 자기 유도의 총 강도입니다.
-수평 및 수직 투영은 각각 H 및 Z입니다.
그림 3. 지구의 자기장과 그 투영. 출처 : f. 자 파타.
또한 필드의 강도와 투영은 각도에 의해 관련됩니다.
-그림에서 D는 수평 투영 H와 지리적 북쪽 (X 축) 사이에 형성된 자기 편각 각도입니다. 동쪽에는 양의 부호가 있고 서쪽에는 음의 부호가 있습니다.
-B 와 H 사이의 각도 는 자기 경사각 I이며, B 가 수평 아래 이면 양수 입니다.
등각 선
등고선은 자기 편각이 동일한 점을 연결합니다. 이 용어는 그리스어 iso = equal 및 gonios = angle에서 유래합니다. 그림은 이러한 선을 볼 수있는 자기 편각 맵을 보여줍니다.
자기장은 여러 요인에 민감하기 때문에 수많은 국부적 변화를 경험하기 때문에 그들이 물결 모양의 선이라는 것을 가장 먼저 알 수 있습니다. 따라서 지구와 우주에서도 자기장이 지속적으로 모니터링되기 때문에 차트가 지속적으로 업데이트됩니다.
그림 4. 2019 년 등각 선지도. 출처 : 출처 : https://ngdc.noaa.gov.
그림에는 2º의 선 사이를 구분하는 등각 선의 맵이 있습니다. 녹색 곡선이 있습니다. 예를 들어 미국 대륙을 가로 지르는 곡선이 있고 서유럽을 통과하는 곡선이 있습니다. "각도없는"을 의미하는 고뇌 선이라고합니다.
이 선을 따라갈 때 나침반이 나타내는 방향은 지리적 북쪽과 정확히 일치합니다.
빨간색 선은 동쪽 편각을 나타내며, 관습 적으로 나침반이 진북의 동쪽을 가리키는 양의 편각을 가지고 있다고합니다.
대신 파란색 선은 음의 감소에 해당합니다. 이 지역에서 나침반은 진북의 서쪽을 가리 킵니다. 예를 들어 포르투갈, 영국 북부 및 아프리카 북서부를 통과하는 선을 따라있는 지점의 적위는 서쪽으로 -2º입니다.
그림 5. 유럽의 등각 선지도. 출처 : ngdc.noaa.gov.
세속적 변화
지구의 자기장과 적위는 시간이 지남에 따라 변할 수 있습니다. 태양의 자기 폭풍과 전리층의 전류 패턴 변화와 같은 우발적 인 변화가 있습니다. 기간은 몇 초에서 몇 시간까지 다양합니다.
자기 편각의 가장 중요한 변화는 경년 변화입니다. 그들은 수년에 걸쳐 측정 된 평균값을 비교할 때만 평가되기 때문에 그렇게 불립니다.
이러한 방식으로 적위와 자기 경사는 모두 6 ~ 10 분 / 년 사이에서 변할 수 있습니다. 그리고 자극이 지리적 극주를 따라 표류하는 기간은 약 7000 년으로 추정됩니다.
지구 자기장의 강도는 또한 경년 변화의 영향을받습니다. 그러나 이러한 변화의 원인은 아직 완전히 명확하지 않습니다.
참고 문헌
- John, T. 지구의 자북극은 더 이상 당신이 생각했던 곳이 아닙니다. 그것은 시베리아를 향해 움직이고 있습니다. 출처 : cnnespanol.cnn.com
- 연구 및 과학. 지구의 자기장이 오작동하고 있으며 그 이유는 알려져 있지 않습니다. 출처 : www.investigacionyciencia.es
- 고등 항법 연구소. 자기 편각 및 등고선 차트. 출처 : www.isndf.com.ar.
- 자기 편각. 출처 : geokov.com.
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