что называется углом магнитного склонения
Магнитное склонение
Магнитное склонение — угол между географическим и магнитным меридианами в точке земной поверхности. Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки компаса отклонен к востоку от географического меридиана, и отрицательным — если к западу.
Значение магнитного склонения указывается на магнитных картах и используется для определения истинного меридиана по показанию магнитного компаса. Приблизительно можно считать, что Земля является однородно намагниченным шаром, магнитная ось которого составляет угол 11,5° с осью вращения Земли (положение магнитных полюсов Земли со временем меняется).
На 1970 год Северный геомагнитный полюс имел координаты 76° с. ш. и 101° з. д.
Отношение наклона магнитной оси и оси вращения Земли не тождественно величине магнитного склонения во всех точках Земной поверхности, как это может показаться на первый взгляд. Оно вообще не одинаково в разных точках земной поверхности. Чтобы убедиться в этом, достаточно представить плоскость, проходящую через магнитную ось и ось вращения Земли (или соответствующий меридиан) где величина магнитного склонения всегда будет равна нулю (в идеальной модели), тогда как в точках вне этого меридиана, очевидно, будет ненулевой, если только магнитный полюс не совпадает с географическим, и даже будет иметь разный знак по разные от этого меридиана стороны. Кроме того, на величину магнитного склонения могут влиять магнитные аномалии Земли.
История
Магнитное склонение
Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки компаса отклонен к востоку от географического меридиана, и отрицательным — если к западу.
Значение магнитного склонения указывается на магнитных картах и используется для определения истинного меридиана по показанию магнитного компаса. Приблизительно можно считать, что Земля является однородно намагниченным шаром, магнитная ось которого составляет угол 10° с осью вращения Земли (положение магнитных полюсов Земли со временем меняется).
Отношение наклона магнитной оси и оси вращения Земли не тождественно величине магнитного склонения во всех точках Земной поверхности, как это может показаться на первый взгляд. Оно вообще не одинаково в разных точках земной поверхности. Чтобы убедиться в этом, достаточно представить плоскость, проходящую через магнитную ось и ось вращения Земли (или соответствующий меридиан) где величина магнитного склонения всегда будет равна нулю (в идеальной модели), тогда как в точках вне этого меридиана, очевидно, будет ненулевой, если только магнитный полюс не совпадает с географическим, и даже будет иметь разный знак по разные от этого меридиана стороны. Кроме того, на величину магнитного склонения могут влиять магнитные аномалии Земли.
Связанные понятия
Магнитные аномалии — области на поверхности небесного тела, в которых величина или направление вектора магнитного поля существенно отличается от значений в соседних областях.
Более формально Боудич определяет вариацию как «угол между магнитным и географическим меридианами в любом месте, выраженный в градусах и минутах на восток или запад, чтобы указать направление магнитного севера от истинного севера. Угол между магнитным меридианом и меридианами сетки называется магнитным углом сетки, вариацией сетки или сеткой ».
Термин магнитное отклонение иногда используется в широком смысле для обозначения того же, что и магнитное склонение, но более правильно он относится к ошибке в показаниях компаса, вызванной близлежащими металлическими объектами, такими как железо на борту корабля или самолета.
СОДЕРЖАНИЕ
Склонение меняется с течением времени и в зависимости от местоположения
Магнитное склонение меняется как от места к месту, так и с течением времени. Например, когда путешественник путешествует по восточному побережью Соединенных Штатов, склонение изменяется от 16 градусов к западу в штате Мэн, до 6 градусов во Флориде, до 0 градусов в Луизиане и до 4 градусов восточной долготы в Техасе. В Лондоне, Великобритания, склонение составляло один градус к западу (2014 г.), а к началу 2020 г. оно снизилось до нуля. Сообщения об измеренном магнитном склонении для удаленных мест стали обычным явлением в 17 веке, и Эдмунд Галлей составил карту склонения для Атлантического океана в 1700.
В большинстве областей пространственные вариации отражают неравномерность потоков глубоко под землей; в некоторых областях залежи железной руды или магнетита в земной коре могут сильно способствовать склонению. Точно так же вековые изменения этих потоков приводят к медленным изменениям напряженности и направления поля в одной и той же точке на Земле.
В качестве примера того, как вариации меняются с течением времени, см. Две карты одной и той же области (западная оконечность пролива Лонг-Айленд ), представленных ниже, с разницей в 124 года. Карта 1884 года показывает изменение в 8 градусов 20 минут западного времени. График 2008 года показывает 13 градусов 15 минут западной долготы.
Определение склонения
Прямое измерение
Примерное положение северного небесного полюса обозначается Полярной звездой (Полярная звезда). Следовательно, в северном полушарии склонение можно приблизительно определить как разницу между магнитным пеленгом и визуальным пеленгом на Полярную звезду. В настоящее время Полярная звезда рисует круг радиусом 0,73 ° вокруг северного полюса мира, поэтому этот метод точен с точностью до градуса. В высоких широтах отвес помогает увидеть Полярную звезду на фоне эталонного объекта, расположенного близко к горизонту, откуда можно определить его пеленг.
Определение по картам и моделям
Местные карты большего масштаба могут указывать текущее местное склонение, часто с помощью схематического представления. Если изображенная область не очень мала, склонение может заметно варьироваться в зависимости от протяженности карты, поэтому данные могут относиться к определенному месту на карте. Также может отображаться текущая скорость и направление изменения, например, в угловых минутах в год. На той же диаграмме может быть показан угол севера по сетке (направление линий сетки с севера на юг на карте), который может отличаться от истинного севера.
На топографических картах в Геологической службе США (USGS), например, диаграмма показывает зависимость между магнитным севером в соответствующей области (со стрелкой с пометкой «МН») и истинный север (вертикальная линии с пятиконечной звездой вверху) с меткой рядом с углом между стрелкой MN и вертикальной линией, указывающей величину склонения и этого угла в градусах, милах или обоих.
Программное обеспечение
Используя склонение
Регулируемые компасы
Магнитный компас указывает на магнитный север, а не на географический север. Компасы в стиле, обычно используемом для пеших прогулок, включают в себя регулировку наклона в виде лицевой панели, которая поворачивается относительно базовой пластины. Чтобы установить склонение, безель поворачивают до тех пор, пока желаемое количество градусов плюс или минус не будет находиться между обозначением N на безеле (для севера) и направлением, указанным магнитным концом иглы (обычно окрашенным в красный цвет). Это позволяет пользователю установить истинный пеленг для движения или ориентации, совместив рельефную красную стрелку индикатора на опорной пластине с ориентиром или направлением на карте. Можно сказать, что компас, настроенный таким образом, показывает «истинный север» вместо магнитного севера (до тех пор, пока он остается в пределах области на той же изогонической линии).
На изображении слева N на лицевой панели выровнен с направлением, указанным магнитным концом стрелки компаса, что отражает магнитное склонение в 0 градусов. Стрелка на опорной плите указывает угол наклона 312 градусов.
Нерегулируемые компасы
Чтобы работать как с истинным, так и с магнитным пеленгом, пользователю нерегулируемого компаса необходимо произвести простые вычисления с учетом местного магнитного склонения. В примере слева показано, как преобразовать магнитный пеленг (сделанный в полевых условиях с использованием нерегулируемого компаса) в истинный пеленг (тот, который можно нанести на карту), добавив магнитное склонение. Наклонение в примере составляет 14 ° E (+ 14 °). Если бы вместо этого склонение было 14 ° з.д. (-14 °), вы все равно «добавили бы» его к магнитному пеленгу, чтобы получить истинный пеленг: 40 ° + (-14 °) = 26 °.
Навигация
Компас, магнитный и истинный пеленг связаны между собой:
Общее уравнение, связывающее компас и истинный пеленг, имеет вид
Чтобы вычислить истинный пеленг по пеленгу компаса (и известному отклонению и вариации):
Чтобы вычислить пеленг по компасу на основе истинного пеленга (и известных отклонений и вариаций):
Эти правила часто сочетаются с мнемонической фразой «Запад лучше, Восток меньше всего»; Другими словами, добавьте склонения W при переходе от истинных пеленгов к магнитным пеленгам и вычтите е.
Еще один простой способ запомнить, как применить поправку для континентальной части США:
Отклонение
Аэронавигация
Например, по состоянию на март 2021 года, немного западнее Уинстон-Салема, Северная Каролина, магнитный север составляет 8 градусов к западу от истинного севера ( обратите внимание на пунктирную линию, обозначенную 8 ° з.д. ).
При прокладывании курса некоторые пилоты небольших самолетов рисуют маршрут, используя истинный север на диаграмме (карте), а затем преобразуют истинный север в направлении магнитного севера для навигации в плоскости с помощью магнитного компаса. Затем эти пеленги преобразуются в предполетном плане путем добавления или вычитания местного отклонения, отображаемого на диаграмме разреза.
Расчет магнитного азимута формула. Определение азимутов, дирекционных углов и магнитных склонений
Когда мы говорим о магнитное склонение В любой точке Земли мы говорим об угле между местным магнитным севером и географическим севером. Географический север также известен под названием истинного севера. Это магнитное склонение отмечает разницу между географическим севером и указанным компасом, то есть магнитным севером.
В этой статье мы расскажем вам обо всех характеристиках и функции магнитного склонения.
ключевые особенности
Магнитное склонение на нашей планете не всегда стабильно. В зависимости от того, где мы находимся, ценность этого может варьироваться. Кроме того, из-за вращательного и поступательного движения Земли и эффекта нутации это значение магнитного склонения также изменяется с течением времени. Можно сказать, что этот термин помогает нам устранить все разногласия, существующие между моделями идеальных причин и реальностью. Это может помочь нам получить представление о пределах погрешности и ошибок вычислений, которые существуют в предположительно рациональных системах измерения.
Термин магнитное склонение не означает, что могут быть неожиданные изменения в осях координат. Мы также можем найти различные точки зрения, географию, которая смещена и перестроена, и некоторые возможности для исследования.
Недавно была создана исследовательская и производственная группа, состоящая из художников, кураторов и теоретиков, чья работа является частью понимания различных постколониальных и деколониальных исследований с более близким непосредственным контекстом. Эта исследовательская группа называется магнитным склонением.
Расчет магнитного азимута формула. Определение азимутов, дирекционных углов и магнитных склонений
Am направления называется горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки (от 0 до 360 градусов) от северного направления магнитного меридиана до определяемого направления. Магнитные азимуты определяются на местности с помощью угломерных приборов, у которых имеется магнитная стрелка (компасов и буссолей). Использование этого простого способа ориентирования направлений невозможно в районах магнитных аномалий и магнитных полюсов. На карте магнитный азимут можно измерить теми же способами, что и дирекционный угол (смотри раздел «дирекционный угол»).
Магнитное склонение. Переход от магнитного азимута к геодезическому азимуту.
Свойство магнитной стрелки занимать определенное положение в данной точке пространства обусловлено взаимодействием ее магнитного поля с магнитным полем Земли. Направление установившейся магнитной стрелки в горизонтальной плоскости соответствует направлению магнитного меридиана в данной точке. Магнитный меридиан в общем случае не совпадает с геодезическим меридианом.
Угол между геодезическим меридианом данной точки и ее магнитным меридианом, направленным на север, называется склонением магнитной стрелки или магнитным склонением.
Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки отклонен к востоку от геодезического меридиана (восточное склонение), и отрицательным, если он отклонен к западу (западное склонение). Зависимость между геодезическим азимутом, магнитным азимутом и магнитным склонением (рис.2) может быть выражена формулой:
Как работает магнитное склонение
Если мы хотим знать, как работает это явление на нашей планете, мы должны знать, что земной магнетизм. Планета Земля имеет магнитное поле из-за состава ядра Земли.. Другой земной состоит в основном из железа и никеля. Эти тяжелые металлы находятся в полужидком состоянии во внешнем ядре Земли. Это связано с повышением температуры на глубине и высоким давлением, при котором обнаруживаются эти расплавленные металлы и породы.
Благодаря движению, которое существует между плотностями материалов в ядре Земли, возникают так называемые конвекционные потоки. Эти конвекционные потоки в мантии — это те, которые вызывают движение тектонических плит, и те, которые способствуют дрейфу континентов. Кроме того, они являются причиной магнитного поля Земли.
Поскольку массы тяжелых металлов находятся в непрерывном движении, генерируются различные электрические токи, которые возникают одновременно с движением и создают электрическое поле. Это заставляет Землю действовать как гигантский магнит, и у нее есть два магнитных полюса: северный полюс и южный полюс. Если говорить с магнитной точки зрения, северный полюс находится на юге и ближе к географическому южному полюсу. С другой стороны, южный магнитный полюс близок к географическому северному полюсу. Это положение различных магнитных полюсов нашей планеты — вот что оправдывает то, что северный полюс намагниченной стрелки компаса указывает на географический север. Положение магнитных полюсов не совсем совпадает с положением географических полюсов. Если это правда, что они очень близки к ним, хотя и не сохраняют фиксированную позицию. Это положение меняется с годами, учитывая разные движения Земли.
Географический и магнитный север
Географический север известен под названием истинного севера. Она совпадает с осью вращения Земли и определяет точку пересечения с земной поверхностью. С одной стороны, у нас есть географический северный полюс, а с другой — географический южный полюс.
Когда мы говорим о магнитных терминах, мы можем сказать, что магнитный северный полюс определяется тем магнитным полем, на которое указывают компасы. Положение этого северного магнитного полюса не совпадает с положением географического севера и перемещается годами. Поскольку есть исследования и отчеты о положении этого магнитного поля, известно, что положение изменилось примерно на 1100 километров с XNUMX-го века. Более или менее известно, что каждый год северный магнитный полюс меняет свое положение примерно на 60 километров.
В настоящее время северный магнитный полюс находится на расстоянии 1600 километров от географического северного полюса. Он расположен на северо-востоке Канады и движется в сторону России. Мы не должны забывать, что строго магнитный север — это южный полюс.
Магнитное склонение. Магнитные направления
Магнитного компаса, соотношение между направлениями
Понятие о магнитных компасах, компасные направления, поправка
Рис. 3.10. Расчет истинных направлений по гирокомпасу
(
ККГК
) – гирокомпасный курс;
(
КПГК
) – гирокомпасный пеленг.
Основой чувствительного элемента магнитного компаса является система магнитных стрелок. Чувствительным элементом магнитного компаса является картушка. Она состоит из системы магнитных стрелок, прикрепленных к поплавку и диска с делениями через 1°. Картушка помещена в котелок. Котелок представляет собой латунный резервуар в котором находится картушка компаса. Опорой для картушки служит латунная шпилька. Котелок заполнен компасной жидкостью. Сам котелок устанавливается в кардановом подвесе, позволяющем картушке компаса сохранять горизонтальное положение во время качки судна. Карданов подвес с котелком установлены в верхнем основании нактоуза. Нактоузпредназначен для установки в нем котелка с пеленгатором и устройств, компенсирующих влияние на ЧЭ магнитного и электромагнитного полей судна. Нактоузы судовых компасов изготовляются из специальных немагнитных сплавов. В корпусе нактоуза находится девиационный прибор.
Современные магнитные компасы имеют оптическую или электрическую дистанционную передачу показаний на репитеры.
Земля представляет собой огромный магнит и имеет свое магнитное поле, которое в каждой конкретной точке земной поверхности характеризуется направлением магнитных силовых линий и напряженностью магнитного поля.
Принято, что магнитные силовые линии направлены от южного магнитного полюса (SM
) к северному (
NM
)
и имеют вид замкнутых кривых.
Положение магнитных полюсов не совпадает с положением географических полюсов и меняется с течением времени, например:
На 1950 г. положение магнитных полюсов:
NM – (φ
SM – (φ
В 1983 г. экспедиция на «Беллинсгаузене» уточнила положение РМS
Если мы проведем вертикальную плоскость через вектор напряженности магнитного поля перпендикулярно к плоскости истинного горизонта, то такая плоскость будет называться плоскостью магнитного меридиана, а пересечение этих плоскостей (пл. ИГН и пл. магнитного меридиана) даст нам линию магнитного меридиана (NM – SM
Так как магнитные полюсы не совпадают с географическими полюсами, то и направление истинного меридиана не совпадает с направлением магнитного меридиана на какой-то угол.
Угол в плоскости истинного горизонта наблюдателя между северной частью истинного и северной частью магнитного меридианов называется магнитным склонением и обозначается как d
Магнитное склонение отсчитывается от NИ к востоку (Е
) или западу (
W
) от 0° до 180°.
Если магнитный меридиан (NM
) отклонен к востоку (к
Е
) от истинного меридиана (рис. 3.11), то магнитное склонение считается
восточным и, при вычислениях, ему приписывается знак «+».
| Рис. 3.11. Магнитное склонение (восточное) | Рис. 3.12. Магнитное склонение (западное) |
Если магнитный меридиан (NM
) отклонен к западу (к
W
) от истинного меридиана (рис. 3.12), то магнитное склонение считается
западным и, при вычислениях, ему приписывается знак «–».
Наблюдениями установлено, что магнитное поле Земли не остается постоянным. Изменение магнитного поля сопровождается изменением элементов земного магнетизма, а, значит и изменением магнитного склонения.
Величина изменения магнитного склонения за один год называется годовым изменением магнитного склонения и составляет, в среднем, от 0,0° до 0,2°.
Данные о магнитном склонении для целей судовождения (его величина, наименование, годовое изменение, к какому году оно приведено) приводятся на МНК (в ее заголовке и в «картушках» на участках карты).
Если магнитное склонение в различных точках карты разное, то данные о нем приводятся или в «картушках» истинных направлений или на меридианах карты.
Изогона – линия, соединяющая точки с одинаковым склонением.
Агона – линия, соединяющая точки с d
Магнитная аномалия – точка или район, где магнитное склонение резко отличается от окружающего. ( 1,2°W
Расчет значения магнитного склонения на день плавания производится по данным МНК (карты).
| Например: | Магнитное склонение 5,7°Е , приведено к 1990 г. Годовое уменьшение – 0,1° (дано в заголовке МНК). |
Для плавания в 2008 г. d2008 г. =
+5,7° − (0,1° · 18
лет
) = 5,7° − 1,8° = 3,9°
E
Если на карте указано «годовое увеличение», то для нашего примера d2008 г. =
7,5°
E
Примечание: Независимо от наименования магнитное склонение (d
) увеличивается или уменьшается по своей абсолютной величине.
Магнитные направления – это направления, измеряемые относительно магнитного меридиана. К ним относятся:
Магнитное склонение
В зависимости от географического положения направление на север, указываемое компасом, может значительно отличаться от направления географического (истинного) севера. Данный эффект носит название магнитного склонения
в терминах навигации или
магнитного наклонения
в научных терминах. Говорят, что склонение восточное, если направление магнитного севера лежит к востоку от истинного меридиана, и западное, если оно лежит к западу. Точки с одинаковыми значениями склонения соединяются на глобусе
изогональными линиями.
Там, где направление географического и магнитного севера совпадают (то есть склонение равно нулю), изолиния называется
Агональной линией
.
Магнитное склонение подвержено трем видам изменений:
Изменениями, указанными в последних двух пунктах, можно пренебречь, поскольку они относительно невелики и в худшем случае вносят ошибку, составляющую около четверти градуса. Углы настолько малы, что их невозможно,определить с достаточной степенью точности при помощи ручного компаса. Таким образом, вековое изменение является самым важным.