مقدمه
در هر نقطه‌ای در نزدیکی سطح زمین ، عقربه مغناطیسی آویزان از رشته یا واقع روی یک نقطه به ترتیب خاصی سمت گیری می‌کند (تقریبا در جهت شمال به جنوب). این واقعیت مهم به این معنا است که زمین میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند، مطالعه
میدان مغناطیسی زمین برای مقاصد عملی و علمی از اهمیتی اساسی برخودار است. از زمانهای قدیم ،
قطب نماها ، یعنی وسایلی بر اساس استفاده از میدان مغناطیسی زمین برای سمت گیری نسبت به چهار جهت اصلی ، بکار گرفته می‌شدند. قطب نمای مرسوم شامل یک عقره مغناطیسی و یک صفحه مدرج است و در جهت یابیها کاربرد وسیعی دارد.
نصف النهار مغناطیسی
چون قطبهای مغناطیسی و جغرافیایی زمین بر هم منطبق نیستند، عقربه مغناطیسی جهت شمال جنوب را فقط به تقریب معین می‌کند. در هر نقطه‌ای صفحه‌ای که عقربه مغناطیسی در آن قرار می‌گیرد
صفحه نصف النهار مغناطیسی آن نقطه نامیده می‌شود، و خط مستقیمی که در امتداد آن ، این صفحه افقی یکدیگر را قطع می‌کنند نصف النهار مغناطیسی نام دارد.
انحراف مغناطیسی
زاویه بین جهتهای نصف النهارهای مغناطیسی و جغرافیایی را
انحراف مغناطیسی می‌نامیم و معمولا با حرف یونانی φ نشان می‌دهیم. انحراف مغناطیسی در نواحی مختلف
کره زمین متفاوت است. بسته به محل نقطه در سطح زمین ، قطب شمال عقربه مغناطیسی از سطح نصف النهار مغناطیسی به مغرب (W) یا مشرق (E) منحرف می‌شود، و از این رو انحراف مغناطیسی غربی یا شرقی است. مقیاس انحراف مغناطیسی در گستره‌ای از ˚0 تا ˚180 درجه مدرج می‌شود. معمولا انحراف شرقی با علامت مثبت و انحراف غربی با علامت منفی نشان داده می‌شود.
شیب مغناطیسی
خطوط میدان مغناطیسی زمین معمولا به موازات سطح زمین نیستند. این به ین معناست که القای مغناطیسی میدان زمین در سطحی افقی که از نقطه داده شده می‌گذرد قرار ندارد، بلکه زاویه معینی با این سطح نشان می‌دهد. این زاویه را شیب مغناطیسی (یا میل مغناطیسی) می‌نامند. میل مغناطیسی را با i نشان می‌دهند. میل مغناطیسی در نقاط مختلف سطح زمین متفاوت است.
اندازه گیری القای مغناطیسی میدان مغناطیسی زمین
- اگر عقربه مغناطیسی را بتوان طوری قرار داد که بتواند آزادانه حول محورهای قائم و افقی حرکت کند تصور روشنی در مورد جهت میدان مغناطیسی|لقای مغناطیسی زمین در یک نقطه معین ارائه می‌دهد، این کار به کمک پایه معلق (پایه‌ای که عقربه مغناطیسی به طور معلق بر آن سوار شده است) انجام پذیر است. عقربه‌ای که به این ترتیب سوار شده باشد در امتداد القای میدان زمین مغناطیسی می‌ایستد.
- انحراف مغناطیسی و میل مغناطیسی (زوایای φ و i) جهت القای مغناطیسی میدان زمین در نقطه مورد نظر را کاملا مشخص می‌کنند. فقط این باقی می‌ماند که مقدار عددی این کمیت را معین کنیم. فرض کنید که صفحه p ، صفحه نصف النهار مغناطیسی در یک نقطه معین است. در این صفحه ، القای مغناطیسی ، میدان مغناطیسی زمین B را می‌توان به دو مؤلفه تجزیه کرد. (مولفه افقی Bh و مولفه قائم Bv ). اگر زاویه i ( میل مغناطیسی ) و یکی از مؤلفه‌ها را بدانیم، می‌توان مولفه دیگر یا B را به سهولت محاسبه کرد. مثلا ، اگر بزرگی مؤلفه افقی Bh را بدانیم، از خواص مثلث قائم الزاویه داریم:
Bv = Bh + tan i و B = Bh/cos i
در عمل راحتتر است که مستقیما فقط مؤ لفه افقی میدان مغناطیسی را به دست آوریم. به این دلیل ، القای مغناطیسی میدان زمین در نقطه معینی از سطح زمین معمولا با مؤلفه افقی مشخص می‌شود.
سه کمیت مؤلفه‌های میدان مغناطیسی عبارتند از:
- انحراف مغناطیسی
- میل مغناطیسی
- مقدار مؤلفه افقی بردار القای مغناطیسی
اندازه گیری مؤلفه‌های میدان مغناطیسی
- اطلاع دقیق از مقادیر مؤلفه‌های میدان مغناطیسی در بیشترین نقاط ممکن سطح زمین از اهمیت بالایی برخوردار است. مثلا ، روشن است، برای اینکه ناخدا در هدایت کشتی و خلبان در پرواز هواپیما بتوانند از قطب نمای مغناطیسی استفاده کنند، باید در هر نقطه از مسیرشان انحراف مغناطیسی را بدانند. در واقع قطب نمای مغناطیسی جهت نصف النهار مغناطیسی زمین را معین می‌کند، در حالی که برای تعیین مسیر کشتی اطلاع از نصف النهار جغرافیایی لازم است.
- انحراف مغناطیسی تصحیحی را فراهم می‌آورد که باید در قرائت قطب نما اعمال شود تا جهت شمال به جنوب واقعی تعیین شود. به این دلیل ، مطالعه منظم میدان مغناطیسی زمین در بسیاری از کشورها از اواسط قرن نوزدهم صورت گرفته است. بیش از 50 رصد خانه مخصوص مغناطیسی در تمام جهان توزیع شده‌اند و به طور مستمر درباره شرایط مغناطیسی زمین اطلاعاتی را فراهم می‌آورند.
- در حال حاضر ، اطلاعات وسیعی در مورد توزیع مؤلفه‌های مغناطیسی زمین بر سطح کره زمین در دسترس است. از این اطلاعات چنین بر می‌آید که مؤلفه‌های میدان مغناطیسی زمین بنا بر محاسبات ویژه‌ای از نقطه دیگر تغییر می‌کنند و معمولا از روی طول و عرض جغرافیایی نقطه مورد نظر معین می‌شوند.
مباحث مرتبط باعنوان
