القطب المغناطيسي الشمالي

"Magnetic North" تحوّل إلى هنا. لمطالعة استخدامات أخرى، انظر Magnetic North (توضيح).
"Project Polaris" تحوّل إلى هنا. لمطالعة other programs and projects، انظر Polaris (disambiguation).
Location of the north magnetic pole and the north geomagnetic pole in 2017.[1] The magnetic-north of the earth as a magnet is actually on the southern hemisphere: The north side of magnets are by definition attracted to the geographic north, and opposite poles attract.

القطب المغناطيسي الشمالي North Magnetic Pole هي نقطة على سطح نصف الكرة الشمالي من الأرض يكون عندها المجال المغناطيسي للكوكب متجهاً رأسياً لأسفل (بعبارةٍ أخرى، لو إبرة بوصلة مغناطيسية سُمح لها بالدوران حول محور أفقي، فسوف تشير للأسفل مباشرة). ويوجد موقع واحد فقط حيث يحدث ذلك، بالقرب من (ولكن مختلف عن) القطب الجغرافي الشمالي والقطب الجيومغناطيسي الشمالي.

يتحرك القطب المغناطيسي الشمالي على مدار الوقت بسبب التغيرات المغناطيسية في لب الأرض.[2] في 2001، تم تحديده عن طريق المسح الجيولوجي الكندي ليكون بالقرب من جزيرة إلسمر في شمال كندا على إحداثيات 81°18′N 110°48′W / 81.3°N 110.8°W / 81.3; -110.8 (Magnetic North Pole 2001). في 2005، وُضع على إحداثيات 83°06′N 117°48′W / 83.1°N 117.8°W / 83.1; -117.8 (Magnetic North Pole 2005 est). في 2009، بينما كان لا يزال ضمن المطالبة الإقليمية بالقطب الشمالي الكندي على إحداثيات 84°54′N 131°00′W / 84.9°N 131.0°W / 84.9; -131.0 (Magnetic North Pole 2009)،[3] كانت ينتقل تجاه روسيا بين 34 and 37 miles (55 and 60 km) سنوياً.[4] في 2012، كان من المتوقع أن ينتقل القطب إلى ما وراء المطالبة الإقليمية بالقطب الشمالي الكندي إلى 85°54′N 147°00′W / 85.9°N 147.0°W / 85.9; -147.0 (Magnetic North Pole 2012 est).[3]

القطب المغناطيسي الجنوبي هو نظيره في نصف الكرة الجنوبي. حيث أن المجال المغناطيسي للأرض غير متنظار تماماً، فالقطب المغناطيسي الشمالي والجنوبي غير متناظرين: على سبيل المثال، الخط المرسوم من أحد القطبين للآخر لا يسلك نفس المركز الهندسي على الأرض.

القطب المغناطيسي الشمالي والجنوبي للأرض يعرفان أيضاً بالأقطاب المغناطيسية المتراجعة مع الإشارة إلى "التراجع" العمودي لخطوط المجال المغناطيسي عن تلك النقاط.[5]

Its southern hemisphere counterpart is the south magnetic pole. Since Earth's magnetic field is not exactly symmetric, the north and south magnetic poles are not antipodal, meaning that a straight line drawn from one to the other does not pass through the geometric center of Earth.

Earth's north and south magnetic poles are also known as magnetic dip poles, with reference to the vertical "dip" of the magnetic field lines at those points.[6]

Recent locations of Earth's magnetic (dip) poles, IGRF-13 estimate[7]
Year 1990 (definitive) 2000 (definitive) 2010 (definitive) 2020
North magnetic pole 78°05′42″N 103°41′20″W / 78.095°N 103.689°W / 78.095; -103.689 (NMP 1990) 80°58′19″N 109°38′24″W / 80.972°N 109.640°W / 80.972; -109.640 (NMP 2000) 85°01′12″N 132°50′02″W / 85.020°N 132.834°W / 85.020; -132.834 (NMP 2010) 86°29′38″N 162°52′01″E / 86.494°N 162.867°E / 86.494; 162.867 (NMP 2020)Coordinates: 86°29′38″N 162°52′01″E / 86.494°N 162.867°E / 86.494; 162.867 (NMP 2020)
South magnetic pole 64°54′36″S 138°54′07″E / 64.910°S 138.902°E / -64.910; 138.902 (SMP 1990) 64°39′40″S 138°18′11″E / 64.661°S 138.303°E / -64.661; 138.303 (SMP 2000) 64°25′55″S 137°19′30″E / 64.432°S 137.325°E / -64.432; 137.325 (SMP 2010) 64°04′52″S 135°51′58″E / 64.081°S 135.866°E / -64.081; 135.866 (SMP 2020)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

القطبية

All magnets have two poles, where lines of magnetic flux enter one pole and emerge from the other pole. By analogy with Earth's magnetic field, these are called the magnet's "north" and "south" poles. The north-seeking pole of a magnet was defined to have the north designation, according to their use in early compasses. Because opposite poles attract, this means that as a physical magnet, the magnetic north pole of the earth is actually on the southern hemisphere.[8][9]

The direction of magnetic field lines is defined such that the lines emerge from the magnet's north pole and enter into the magnet's south pole.


التاريخ

جزء من كارتا مارينا من سنة 1539 والتي رسمها أولاوس ماگنس، تصور موقع الشمال المغناطيسي المـُتخيـَّل بشكل غامض بإسم "Insula Magnetu[m]" (تعبير لاتيني معناه "جزيرة المغنطيسات") مقابل ما هو اليوم مورمانسك. الرجل الممسك بألواح الرون rune هو البطل النوردي ستاركاد ("Starcaterus").

Early European navigators, cartographers and scientists believed that compass needles were attracted to a hypothetical "magnetic island" somewhere in the far north (see Rupes Nigra), or to Polaris, the pole star.[10] The idea that Earth itself acts as essentially a giant magnet was first proposed in 1600, by the English physician and natural philosopher William Gilbert. He was also the first to define the north magnetic pole as the point where Earth's magnetic field points vertically downwards. This is the current definition, though it would be a few hundred years before the nature of Earth's magnetic field was understood with modern accuracy and precision.[10]

الحملات والقياسات

انظر أيضاً: Arctic exploration, Farthest North, and List of Arctic expeditions
حركة القطب المغناطيسي الشمالي للأرض عبر القطب الشمالي الكندي، 1831–2007.

الأرصاد الأولى

The first group to reach the north magnetic pole was led by James Clark Ross, who found it at Cape Adelaide on the Boothia Peninsula on June 1, 1831, while serving on the second arctic expedition of his uncle, Sir John Ross. Roald Amundsen found the north magnetic pole in a slightly different location in 1903. The third observation was by Canadian government scientists Paul Serson and Jack Clark, of the Dominion Astrophysical Observatory, who found the pole at Allen Lake on Prince of Wales Island in 1947.[11]

مشروع پولاريس

At the start of the Cold War, the United States Department of War recognized a need for a comprehensive survey of the North American Arctic and asked the United States Army to undertake the task. An assignment was made in 1946 for the Army Air Forces' recently formed Strategic Air Command to explore the entire Arctic Ocean area. The exploration was conducted by the 46th (later re-designated the 72nd) Photo Reconnaissance Squadron and reported on as a classified Top Secret mission named Project Nanook. This project in turn was divided into many separate, but identically classified, projects, one of which was Project Polaris, which was a radar, photographic (trimetrogon, or three-angle, cameras) and visual study of the entire Canadian Archipelago. A Canadian officer observer was assigned to accompany each flight.

Frank O. Klein, the director of the project, noticed that the fluxgate compass did not behave as erratically as expected—it oscillated no more than 1 to 2 degrees over much of the region—and began to study northern terrestrial magnetism.[12][13] With the cooperation of many of his squadron teammates in obtaining many hundreds of statistical readings, startling results were revealed: The center of the north magnetic dip pole was on Prince of Wales Island some 400 km (250 mi) NNW of the positions determined by Amundsen and Ross, and the dip pole was not a point but occupied an elliptical region with foci about 400 km (250 mi) apart on Boothia Peninsula and Bathurst Island. Klein called the two foci local poles, for their importance to navigation in emergencies when using a "homing" procedure.[مطلوب توضيح] About three months after Klein's findings were officially reported, a Canadian ground expedition was sent into the Archipelago to locate the position of the magnetic pole. R. Glenn Madill, Chief of Terrestrial Magnetism, Department of Mines and Resources, Canada, wrote to Lt. Klein on 21 July 1948:

… we agree on one point and that is the presence of what we can call the main magnetic pole on northwestern Prince of Wales Island. I have accepted as a purely preliminary value the position latitude 73°N and longitude 100°W. Your value of 73°15'N and 99°45’W is in excellent agreement, and I suggest that you use your value by all means.

— R. Glenn Madill[12]

(The positions were less than 30 km (20 mi) apart.)

حديثة: 1996-الحاضر

The movement of Earth's north magnetic pole across the Canadian Arctic in recent centuries, continuing in recent years across the Arctic Ocean towards Siberia
Speed of the north magnetic pole drift according to the IGRF-12 model

The Canadian government has made several measurements since, which show that the north magnetic pole is moving continually northwestward. In 2001, an expedition located the pole at 81°18′N 110°48′W / 81.300°N 110.800°W / 81.300; -110.800 (Magnetic North Pole 2001).

In 2007, the latest survey found the pole at 83°57′00″N 120°43′12″W / 83.95000°N 120.72000°W / 83.95000; -120.72000 (Magnetic North Pole 2007 location).[14] During the 20th century it moved 1,100 km (680 mi), and since 1970 its rate of motion has accelerated from 9 to 52 km (5.6 to 32.3 mi) per year (2001–2007 average; see also polar drift). Members of the 2007 expedition to locate the magnetic north pole wrote that such expeditions have become logistically difficult, as the pole moves farther away from inhabited locations. They expect that in the future, the magnetic pole position will be obtained from satellite data instead of ground surveys.[14]

This general movement is in addition to a daily or diurnal variation in which the north magnetic pole describes a rough ellipse, with a maximum deviation of 80 km (50 mi) from its mean position.[15] This effect is due to disturbances of the geomagnetic field by charged particles from the Sun.

في 5 فبراير 2019 وصلت سرعة القطب الشمالي المغناطيسي تجاه سيبيريا إلى ما يقارب 55 كم/س مما أثار مخاوف حول تأثيره على أنظمة الجي بي إس العالمية.[16]

The NOAA gives the 2024 location of the magnetic north pole as 86 degrees North, 142 degrees East. By 2025, it will have drifted to 138 degrees East (same latitude). [17]

كان القطب المغناطيسي الشمالي يتحرك ببطء عبر القطب الشمالي الكندي في اتجاه روسيا منذ عام 1831. لكن انحرافه السريع نحو سيبيريا في السنوات الأخيرة بسرعة 60 كم/س تقريباً. دفع هذا العلماء إلى تحديث النموذج المغناطيسي العالمي الذي يجدد كل خمس سنوت إلى تحديثه قبل الموعد المحدد. يستخدم هذا النظام من قبل أنظمة الملاحة المدنية، والناتو، والجيش الأمريكي والبريطاني.[18]

النموذج المعتمد من قبل الوكالات العسكرية الأمريكية والبريطانية، تم تحديثه في 2015، لكن الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي أوضحت في 5 فبراير 2019، أن هذا التحديث الغير دوري، يهدف إلى ضمان الملاحة الآمنة للأغراض المدنية والعسكرية، وكذلك لشركات الطيران التجارية وعمليات البحث والإنقاذ وغيرها التي تعمل حول القطب الشمالي.

Magnetic north and magnetic declination

المقالة الرئيسية: Magnetic declination
Magnetic declination from true north in 2000.

Historically, the magnetic compass was an important tool for navigation. While it has been widely replaced by Global Positioning Systems, many airplanes and ships still carry them, as do casual boaters and hikers.[19]

The direction in which a compass needle points is known as magnetic north. In general, this is not exactly the direction of the north magnetic pole (or of any other consistent location). Instead, the compass aligns itself to the local geomagnetic field, which varies in a complex manner over Earth's surface, as well as over time. The local angular difference between magnetic north and true north is called the magnetic declination. Most map coordinate systems are based on true north, and magnetic declination is often shown on map legends so that the direction of true north can be determined from north as indicated by a compass.[20]

In North America the line of zero declination (the agonic line) runs from the north magnetic pole down through Lake Superior and southward into the Gulf of Mexico (see figure). Along this line, true north is the same as magnetic north. West of the agonic line a compass will give a reading that is east of true north and by convention the magnetic declination is positive. Conversely, east of the agonic line a compass will point west of true north and the declination is negative.[21]


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

القطب الجيومغناطيسي الشمالي

كتقريب من الترتيب الأول، يمكن للقطب المغناطيسي للأرض أن يكون على غرار ثنائي القطب البسيط (مثل القضيب المغناطيسي)، بميل 10° على محور دوران الأرض (والذي يحدد القطب الشمالي الجيومغناطيسي والجنوبي الجيومغناطيسي) ويتمركز عند مركز الأرض. القطب الشمالي الجيومغناطيسي والجنوبي الجيومغناطيسي هما نقطتين متقابلتين حيث يتقاطع ثنائي القطب النظري لهما مع سطح الأرض. إذا كان المجال المغناطيسي للأرض ثنائي القطب كامل فعندها تكون خطوط المجال عمودية على القطبين الجيومغناطيسيين، ومتزامنة مع القطبين المغناطيسيين. ومع ذلك، فالتقريب غير كامل، ولذا فإن القطب المغناطيسي والجيومغناطيسي يقعان على مسافة بعيدة من بعضهما البعض.[22]

مثل القطب المغناطيسي الشمالي، يجذب القطب الجيومغناطيسي الشمالي القطب الشمالي للقضيب المغناطيسي ومن ثم فهو بالمعنى المادي عبارة عن قطب مغناطيسي جنوبي. وهو يمثل مركز منطقة غلاف مغناطيسي التي يمكن أن يرى فيها الشفق القطبي. في 2005 كان يقع تقريباً على إحداثيات 79°44′N 71°47′W / 79.74°N 71.78°W / 79.74; -71.78 (Geomagnetic North Pole 2005 est)، قبالة الساحل الشمالي الغربي لگرينلاند،[22] لكنه ينجرف الآن بعيداً عن أمريكا الشمالية تجاه سيبريا.

الانعكاس الجيومغناطيسي

المقالة الرئيسية: انعكاس جيومغناطيسي

على مدى عمر الأرض، انعكس اتجاه المجال المغناطيسي للأرض عدة مرات، ليصبح الشمال المغناطيسي جنوب مغناطيسي والعكس، في حدث يعرف بالانعكاس الجيومغناطيسي. يمكن رؤية دليل الانعكاسات الجيومغناطيسية في حيود وسط المحيط حيث تتحرك الصفائح التكتونية بعيداً ويكون قاع المحيط مليء بالصهارة. بتسرب الصهارة من الوشاح، تتوجه الجزئيات المغناطيسية الواردة في اتجاه المجال المغناطيسي في الوقت الذي تبدأ فيه الصهارة في البرودة والتصلب.[23]

اكتشافات

نص التعليق
مراحل تحرك القطب المغناطيسي

القطب المغناطيسي الشمالي يتحرك باستمرار وهذا معروف علميًا. لكن أن تقفز سرعته القصوى من 14 كم/السنة إلى 60كم/السنة في ظرف 15 سنة (1990-2005م) فهذا ليس عاديًا. يجب أن تخضع هذه المسألة إلى دراسات كثيرة لفهم الأسباب. الصورة توضَّح حركته من الأراضي الكندية إلى سيبيريا في روسيا.التدفق المستمر للحديد والنيكل وبقيّة المواد المنصهرة في باطن الأرض يولّد مجالًا مغناطيسيًا يتسبّب في حركة القطب المغناطيسي الشمالي بشكل مستمر. هل من الممكن أن تنقلب الأقطاب المغناطيسية للأرض؟ نظريًا نعم. متى؟ لا توجد نماذج تقديرية دقيقة لوجود عدّة عوامل قد تُؤثر على ذلك الانقلاب.[24] As the magma seeps out of the mantle, cools, and solidifies into igneous rock, it is imprinted with a record of the direction of the magnetic field at the time that the magma cooled.[25]


انظر أيضاً

الهوامش والمصادر

  1. ^ "Magnetic North, Geomagnetic and Magnetic Poles". wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp. Retrieved 2019-12-18.
  2. ^ Merrill, Ronald T.; McElhinny, Michael W.; McFadden, Phillip L. (1996). "Chapter 8". The magnetic field of the earth: paleomagnetism, the core, and the deep mantle. Academic Press. ISBN 978-0-12-491246-5.
  3. ^ أ ب World Data Center for Geomagnetism, Kyoto. "Magnetic North, Geomagnetic and Magnetic Poles". Retrieved 2012-07-03.
  4. ^ North Magnetic Pole Moving East Due to Core Flux, National Geographic, December 24, 2009
  5. ^ "The Magnetic North Pole". Ocean bottom magnetology laboratory. Woods Hole Oceanographic Institution. Retrieved June 2012. {{cite web}}: Check date values in: |accessdate= (help)
  6. ^ "The Magnetic North Pole". Ocean bottom magnetology laboratory. Woods Hole Oceanographic Institution. Archived from the original on 2013-08-19. Retrieved 2017-02-06.
  7. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة NGDC_WAND
  8. ^ Serway, Raymond A.; Chris Vuille (2006). Essentials of college physics. US: Cengage Learning. p. 493. ISBN 0-495-10619-4. Archived from the original on 2019-05-15. Retrieved 2012-04-19.
  9. ^ Russell, Randy. "Earth's Magnetic Poles". Windows to the Universe. National Earth Science Teachers Association. Retrieved 2012-04-19.
  10. ^ أ ب Early Concept of the North Magnetic Pole, Natural Resources Canada, retrieved June 2007
  11. ^ History of Expeditions to the North Magnetic Pole, Natural Resources Canada
  12. ^ أ ب White, Ken (1994). World in Peril: The Origin, Mission & Scientific Findings of the 46th / 72nd Reconnaissance Squadron (2nd revised ed.). K. W. White & Associates. ISBN 978-1883218102.
  13. ^ Wack, Fred John (1992). The Secret Explorers: Saga of the 46th/72nd Reconnaissance Squadrons. Seeger's Print.
  14. ^ أ ب L. R. Newitt, A. Chulliat, and J.-J. Orgeval, Location of the north magnetic pole in April 2007, Earth Planets Space, 61, 703–710, 2009
  15. ^ Geomagnetism – Daily Movement of the North Magnetic Pole, Natural Resources Canada
  16. ^ "Polar express: magnetic north pole moving 'pretty fast' towards Russia". Associated Press. 5 February 2019 – via theguardian.com.
  17. ^ "Wandering of the Geomagnetic Poles". NOAA.
  18. ^ "Earth's magnetic north pole is hurtling toward Russia". سي إن إن. 2019-02-05. Retrieved 2019-02-05.
  19. ^ "Compass". National Geographic Society (in الإنجليزية). 3 December 2013. Retrieved 25 August 2018.
  20. ^ "Magnetic declination". Natural Resources Canada (in الإنجليزية). Government of Canada. Retrieved 25 August 2018.
  21. ^ USGS Education. "How To Use a Compass with a USGS Topographic Map". United States Geological Survey. Retrieved 25 August 2018.
  22. ^ أ ب "Geomagnetism Frequently Asked Questions". National Geophysical Data Center. Retrieved 19 April 2012.
  23. ^ Earth's Inconstant Magnetic Field – NASA Science
  24. ^ "Recent north magnetic pole acceleration towards Siberia caused by flux lobe elongation".
  25. ^ "Earth's Inconstant Magnetic Field – Science Mission Directorate". science.nasa.gov. 29 December 2003.

وصلات خارجية

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=القطب_المغناطيسي_الشمالي&oldid=4001468#القطب_الجيومغناطيسي_الشمالي"