Anita Karwowska, Tomasz Pregiel, Kamil Krzywkowski

Ćwiczenie 1. Magnetyzm ziemski

1. Wstęp

Dewiacja - różnica między kursem kompasowym a kursem magnetycznym. Powodowana jest zakłóceniem pola magnetycznego przez obiekty znajdujące się w pobliżu kompasu magnetycz­nego (stalowy kadłub statku itp.). Oficerowie wachtowi zobowiązani są kontrolować dewiację i ak­tualizować znajdujące się na statku tabele dewiacji. Kontrolę dewiacji można przeprowadzić po­przez porównanie namiaru na wschodzące słońce z azymutem odczytanym z tablic astronomicz­nych.

Kompensacja dewiacji kompasu magnetycznego polega na przeciwdziałaniu siłom magnetyzmu okrętowego w miejscu zamontowania kompasu poprzez umieszczanie w pobliżu kompasu magnesów i brył żelaza generujących pola magnetyczne o działaniu przeciwnym.

Ziemskie pole magnetyczne jest występującym naturalnie wewnątrz i wokół Ziemi polem magnetycznym. Obecnie uznaje się (według teorii geodynama), że pole magnetyczne wywołują wirowe prądy elektryczne płynące w płynnym jądrze Ziemi.

Deklinacja magnetyczna - kąt poziomy w danym miejscu na powierzchni Ziemi pomiędzy południkiem magnetycznym i geograficznym. Deklinacja wywoływana jest nie tylko położeniem bieguna magnetycznego Ziemi w innym miejscu niż biegun geograficzny, ale także lokalnymi wa­runkami magnetycznymi (np. położenie niektórych rud żelaza).

Inklinacja magnetyczna - kąt pionowy zawarty pomiędzy wektorem natężenia ziemskiego pola magnetycznego a horyzontem.

2. Celem ćwiczenia jest odczytanie wartości składowych natężenia ziemskiego pola magnetycznego i porównanie ich z wartościami uzyskanymi za pomocą aplikacji dostępnej na stronie National Oceanic and Atmospheric Administration.

Dane uzyskane z aplikacji (użyto kalkulatora ze strony: http://www.ngdc.noaa.gov/geomagmodels/struts/calcIGRFWMM ):

φ = 54° 30,9' N λ = 018° 32,8' E Model magnetyczny: IGRF11

Rok	Deklinacja	Inklinacja	Horizontal intensity [μT]	East component [nT]	North component [μT]	Vertical component[μT]	Total Field [μT]
1975	1,05	69,02	17,624	323	17,621	45,960	49,223
1976	1,16	69,03	17,627	356,1	17,623	45,992	49,254
1977	1,27	69,04	17,630	389,2	17,625	46,025	49,286
1978	1,37	69,05	17,633	422,3	17,628	46,057	49,317
1979	1,48	69,06	17,636	455,4	17,630	46,090	49,349
1980	1,59	69,07	17,639	488,2	17,632	46,122	49,380
1981	1,68	69,09	17,632	516,8	17,625	46,145	49,399
1982	1,77	69,1	17,626	545,4	17,618	46,167	49,418
1983	1,87	69,12	17,620	574	17,611	46,190	49,437
1984	1,96	69,14	17,614	602,6	17,604	46,213	49,456
1985	2,05	69,15	17,607	630,5	17,596	46,236	49,475
1986	2,11	69,18	17,595	648,5	17,584	46,260	49,493
1987	2,17	69,2	17,583	666,4	17,571	46,284	49,511
1988	2,23	69,22	17,572	684,4	17,558	46,308	49,529
1989	2,29	69,24	17,560	702,3	17,546	46,332	49,548
1990	2,35	69,27	17,548	720,6	17,533	46,355	49,566
1991	2,43	69,28	17,540	744	17,525	46,377	49,583
1992	2,51	69,3	17,533	767,4	17,516	46,398	49,600
1993	2,59	69,32	17,525	790,8	17,508	46,419	49,618
1994	2,66	69,33	17,518	814,2	17,499	46,441	49,635
1995	2,74	69,35	17,511	838,1	17,491	46,463	49,653
1996	2,85	69,36	17,516	870,1	17,494	46,504	49,693
1997	2,95	69,37	17,520	902,2	17,497	46,545	49,733
1998	3,06	69,38	17,525	934,2	17,500	46,585	49,773
1999	3,16	69,4	17,529	966,3	17,503	46,626	49,812
2000	3,26	69,41	17,534	998,3	17,506	46,667	49,852
2001	3,37	69,42	17,538	1030,2	17,508	46,703	49,888
2002	3,47	69,43	17,542	1062,2	17,510	46,740	49,924
2003	3,58	69,44	17,546	1094,1	17,512	46,777	49,960
2004	3,68	69,45	17,551	1126	17,515	46,814	49,996
2005	3,78	69,46	17,555	1158,2	17,517	46,851	50,032
2006	3,9	69,47	17,559	1194,9	17,519	46,882	50,063
2007	4,02	69,48	17,564	1231,6	17,521	46,914	50,094
2008	4,14	69,48	17,568	1268,3	17,523	46,946	50,126
2009	4,26	69,49	17,573	1305	17,524	46,978	50,157
2010	4,38	69,5	17,578	1342	17,526	47,010	50,188
2011	4,52	69,51	17,582	1384,6	17,527	47,041	50,219
Zm. roczna	8,4'	1'	4,1 nT	42,6 nT	0,7 nT	31,4 nT	30,8 nT

Dane odczytane z map:

Rok	Deklinacja	Inklinacja	Horizontal intensity [μT]	North component [μT]	East component [nT]	Vertical component [μT]	Total field[ μT]
1975	1,7 (1980)	69	18	-	-	46	49
2011	5	69,6	17,92	-	-	46,97	50,08
Zm. roczna	5,5'	1'	2,1 nT	-	-	27,0 nT	30,0 nT

Wnioski:

Różnice powstałe pomiędzy otrzymanymi wartościami spowodowane są tym, że aplikacja ko­rzysta z najnowszych danych, podczas gdy na mapach mamy do czynienia jedynie z prognozami. Ponadto zmiany poszczególnych składowych nie mają charakteru liniowego, co widać na wykre­sach. Okresami zmiany są wolniejsze lub szybsze, albo zmienia się kierunek zmian.

Do różnic przyczyniła się także niedokładność odczytu wartości z map (która jest znacząco niedokładna).

Mimo wszystko jednak otrzymane wartości są dość pobobne.

---