答案来自 Trimble Navigation Ltd. 的大学和政府研究项目营销经理 Paul Perreault,该公司是先进导航系统的制造商。
图片来源:加拿大国家地磁计划
漂移的磁极。自 1831 年首次定位以来,北磁极一直以平均每年 10 公里的速度稳定向北移动。 |
地球的地理极通常位于您期望的位置:即地球似乎围绕其旋转的两个相对点。指南针导航中使用的磁极则完全不同。而且,这两对极都不是完全静止的。
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北磁极是指一个倾斜的指南针(一种允许指针在垂直平面内自由移动的指南针,与大多数指南针中看到的水平指针移动相反)笔直指向地球的点。南磁极是指一个倾斜的指南针指向上方的点。倾斜的指南针在地球的磁赤道(也称为地球的磁倾赤道)上水平指向。
磁极与它们的地理对应极相距甚远。北磁极位于加拿大北部以南;地理南极位于南极洲大陆的中心,但磁极则在数百英里之外,靠近海岸。在靠近磁极的地区,指南针几乎无用。
使问题复杂化的是,这些极点的位置不是静态的——无论是磁极还是地理极。北地理极的位置在一个小的、不规则的圆状路径中漂移,称为“钱德勒摆动”。这种运动在地表上每年小于 6 米;使用全球非常精确的全球定位卫星 (GPS) 接收器网络来确定这种漂移。
磁极更加不稳定。它们在地球核心中的发电机电流以及电离层、辐射带和地球磁层中流动的电流的影响下移动。北磁极似乎正以平均每年 10 公里的速度向北移动。然而,这种总体趋势也存在一些椭圆运动。在任何一天,磁极都可能与其平均位置相差多达 80 公里,具体取决于电离层和磁层中的地磁扰动。
现代导航员通常不受磁极漂移的影响,因为他们可以定期从卫星和地球观测站确定他们的位置。在不同位置看到这两个极的位置之间的差异程度称为磁偏角。这些角度允许导航员确定他们的实际地理位置。导航图表和手册会定期更新这些值,并由政府机构发布。
海事和航空导航法规要求使用这些最新的图表和表格。如果没有 GPS,导航员将使用新版本的图表或表格。使用 GPS,导航员通过从政府或 GPS 制造商处购买新数据并将其加载到车载 GPS 单元中来更新他们的接收器数据库。