DÉCLINAISON MAGNÉTIQUE: ÉLÉMENTS ET CHAMP MAGNÉTIQUE TERRESTRE - GEOGRAFÍA - 2025

La déclinaison magnétique est l'angle formé entre le nord magnétique - vers lequel pointe la boussole - et le nord géographique ou vrai nord, vu d'un point de la surface de la terre.

Par conséquent, pour connaître la direction du nord vrai, il est nécessaire d'effectuer une correction de la direction indiquée par la boussole, en fonction de l'endroit où vous vous trouvez sur le globe. Sinon, vous pouvez terminer à plusieurs kilomètres de la ligne d'arrivée.

Figure 1. L'aiguille de la boussole pointe toujours vers le nord magnétique, qui ne coïncide pas toujours avec le nord géographique. Source: Pxhere.com.

La raison pour laquelle l'aiguille de la boussole ne coïncide pas exactement avec le nord géographique est la forme du champ magnétique terrestre. Cela ressemble à celui d'un aimant avec son pôle sud situé au nord, comme on peut le voir sur la figure 2.

Pour éviter toute confusion avec le nord géographique (Ng), il est appelé nord magnétique (Nm). Mais l'axe de l'aimant n'est pas parallèle à l'axe de rotation de la Terre, mais ils sont décalés l'un de l'autre d'environ 11,2 °.

Figure 2. Entre l'axe de rotation de la Terre et l'axe du dipôle magnétique, il y a environ 11,2 ° de séparation. Source: Wikimedia Commons. JrPol.

Champ magnétique terrestre

Vers 1600, le physicien anglais William Gilbert (1544-1603) s'intéresse beaucoup au magnétisme et réalise de nombreuses expériences avec des aimants.

Gilbert s'est rendu compte que la Terre se comporte comme si elle avait un grand aimant en son centre, et pour le démontrer, il a utilisé une pierre magnétique sphérique. Il a laissé ses observations dans un livre intitulé De magnete, le premier traité scientifique sur le magnétisme.

Ce magnétisme planétaire n'est pas unique à la Terre. Le Soleil et presque toutes les planètes du système solaire ont leur propre magnétisme. Vénus et Mars sont l'exception, bien que l'on pense que dans le passé, Mars avait son propre champ magnétique.

Pour avoir un champ magnétique, une planète doit contenir de grandes quantités de minéraux magnétiques, avec des mouvements qui donnent lieu à des courants électriques qui surmontent l'effet des températures élevées. C'est un fait connu que la chaleur détruit le magnétisme des matériaux.

Décalage nord magnétique

Le champ magnétique terrestre a été extrêmement important pour la navigation et le positionnement depuis le 12ème siècle, lorsque la boussole a été inventée. Au XVe siècle, les navigateurs portugais et espagnols savaient déjà que la boussole ne pointe pas exactement vers le nord, que l'écart dépend de la position géographique et qu'il varie également avec le temps.

Il arrive aussi que l'emplacement du nord magnétique ait subi des changements au cours des siècles. James Clark Ross a d'abord localisé le nord magnétique en 1831. À ce moment-là, il se trouvait sur le territoire canadien du Nunavut.

Actuellement, le nord magnétique est à environ 1600 km du nord géographique et est situé autour de l'île de Bathurst, dans le nord du Canada. Par curiosité, le sud magnétique se déplace également, mais curieusement, il le fait beaucoup moins vite.

Cependant, ces mouvements ne sont pas des phénomènes exceptionnels. En fait, les pôles magnétiques ont échangé des positions plusieurs fois au cours de l'existence de la planète. Ces investissements se sont reflétés dans le magnétisme des roches.

Un investissement total ne se produit pas toujours. Parfois, les pôles magnétiques migrent puis reviennent là où ils étaient auparavant. Ce phénomène est connu sous le nom d '«excursion», car la dernière excursion a eu lieu il y a environ 40 000 ans. Lors d'une excursion, le pôle magnétique pourrait même se trouver à l'équateur.

Les éléments du géomagnétisme

Pour établir correctement la position du champ magnétique, il est nécessaire de prendre en compte sa nature vectorielle. Ceci est facilité en choisissant un système de coordonnées cartésien comme celui de la figure 3, dans lequel nous devons:

- B est l'intensité totale du champ ou de l'induction magnétique

- Ses projections horizontales et verticales sont respectivement: H et Z.

Figure 3. Le champ magnétique terrestre et ses projections. Source: f. Zapata.

De plus, l'intensité du champ et ses projections sont liées par des angles:

- Sur la figure, D, est l'angle de déclinaison magnétique, formé entre la projection horizontale H et le nord géographique (axe X). Il a un signe positif à l'est et un signe négatif à l'ouest.

- L'angle entre B et H est l'angle d'inclinaison magnétique I, positif si B est en dessous de l'horizontale.

Les lignes isogonales

Une ligne isogonique relie des points qui ont la même déclinaison magnétique. Le terme vient des mots grecs iso = égal et gonios = angle. La figure montre une carte de déclinaison magnétique dans laquelle ces lignes peuvent être vues.

La première chose que l'on remarque, ce sont des lignes sinueuses, car le champ magnétique subit de nombreuses variations locales, car il est sensible à de multiples facteurs. Par conséquent, les cartes sont continuellement mises à jour, grâce à la surveillance continue du champ magnétique, depuis la terre et depuis l'espace également.

Figure 4. Carte des lignes isogonales pour 2019. Source: Source:

Sur la figure, il y a une carte des lignes isogonales, avec une séparation entre les lignes de 2º. Notez qu'il y a des courbes vertes, par exemple il y en a une qui traverse le continent américain et il y en a une autre qui traverse l'Europe occidentale. Ils sont appelés lignes agoniques, ce qui signifie «sans angle».

En suivant ces lignes, la direction indiquée par la boussole coïncide exactement avec le nord géographique.

Les lignes rouges indiquent la déclinaison est, par convention on dit qu'elles ont une déclinaison positive, où la boussole pointe à l'est du nord vrai.

Au lieu de cela, les lignes bleues correspondent à une baisse négative. Dans ces zones, la boussole pointe à l'ouest du nord vrai. Par exemple, les points le long de la ligne passant par le Portugal, le nord de la Grande-Bretagne et le nord-ouest de l'Afrique ont une déclinaison de -2 ° à l'ouest.

Figure 5. Carte des lignes isogonales de l'Europe. Source: ngdc.noaa.gov.

Variations séculaires

Le champ magnétique terrestre, et donc la déclinaison, sont susceptibles de changer avec le temps. Il y a des variations accidentelles, telles que les tempêtes magnétiques du Soleil et des changements dans la configuration des courants électriques dans l'ionosphère. Sa durée varie de quelques secondes à quelques heures.

Les variations les plus importantes de la déclinaison magnétique sont les variations séculaires. Ils sont ainsi appelés car ils ne sont appréciés que lorsque l'on compare des valeurs moyennes, mesurées sur plusieurs années.

De cette façon, tant la déclinaison que l'inclinaison magnétique peuvent varier entre 6 à 10 minutes / an. Et la période de temps des pôles magnétiques dérivant autour des pôles géographiques a été estimée à environ 7000 ans.

L'intensité du champ magnétique terrestre est également affectée par les variations séculaires. Cependant, les causes de ces variations ne sont pas encore tout à fait claires.

Références

1. John, T. Le pôle nord magnétique de la Terre n'est plus là où vous le pensiez: il se dirige vers la Sibérie. Récupéré de: cnnespanol.cnn.com
2. Recherche et science. Le champ magnétique terrestre se comporte mal et on ne sait pas pourquoi. Récupéré de: www.investigacionyciencia.es
3. Institut supérieur de navigation. Déclinaison magnétique et cartes isogoniques. Récupéré de: www.isndf.com.ar.
4. Déclinaison magnétique. Récupéré de: geokov.com.
5. NCEI. Un guide des pôles Nord et Sud. Récupéré de: noaa.maps.arcgis.com
6. Rex, A. 2011. Fondamentaux de la physique. Pearson.
7. Modèle magnétique mondial américain / britannique - 2019.0. Récupéré de: ngdc.noaa.gov