Вы уж извините, возможно, этот вопрос многим покажется глупым. Но меня, как человека изучающего географию, он сегодня сильно озадачил.

Было вот так.

Недавно скачала игру-викторину на телефон, там вопрос: "Куда показывает красная стрелка компаса?". Я с полной уверенностью отмечаю ответ "Север " и жду, когда загорится сигнал правильного ответа. Жду. Вдруг вижу, что ответ неправильный, а красная стрелка, оказывается, показывает на ЮГ ! Понимаю, что я вообще ничего не понимаю! Всю жизнь была уверена в обратном, всё-таки не раз ориентировалась по компасу и всегда выходила в нужную сторону. Пишу подруге, и мы начинаем недоумевать вместе.

Начала искать в интернете, оказывается, я не единственная, чьи умы будоражит этот вопрос. На нескольких сайтах, в том числе "Ответы mail.ru" все с полной уверенностью отвечают, что красная - юг.

В общем, что-то в этом духе, и, оказывается, те, кто не знает, что красный - юг, не учили географию в школе.

Оскорблённая, я решила всё-таки найти ответ экспериментальным путём, отыскала свою коллекцию компасов. (Они все исправные - я храню их в разных частях комнаты, чтоб не размагничивались. Рядом положила только для фото).

То, что я увидела, ещё сильнее меня озадачило.

* на среднем компасе буква S означает "SOUTH" - ЮГ

Вообще, насколько я знаю (а я ЗНАЮ), истинный северный магнитный полюс Земли находится в Тихом океане, около Антарктиды, а истинный южный - в районе Канадского Арктического архипелага. Тогда вполне логично, что красная стрелка показывает истинный южный полюс и, соответственно, географический СЕВЕР . Но ведь люди говорят по-другому, даже вопросы на эту тему составляются...

Так кто же всё-таки прав? Мы с подругой, мои компасы (а заодно и редакция журнала "Вокруг света") или же составители викторины и многочисленные пользователи интернета?!

Уважаемые участники сообщества. Пожалуйста, не ругайтесь, а просто объясните мне, в чём тут дело...

02.07.2009

Этому вопросу больше двух тысяч лет. Человечество использовало компас веками, но понимание, куда именно указывает стрелка компаса, появилось совсем недавно. Компас – древнее изобретение. Одно из первых упоминаний о «магнитной игле» найдено в древнекитайском альманахе, составленном во втором веке. «Магнит следует материнскому принципу. Игла выкована из железа (а оно первоначально было камнем) и суть матери и сына состоит в том, что они оказывают взаимное влияние, они общаются. Суть иглы состоит в том, чтобы вернуться к первоначальной полноте. Тело её очень легкое и прямое, оно должно отражать прямые линии. Оно реагирует на Ци своей ориентацией».

В XI веке ученый, политик и философ Шэнь Ко обнаруживает, что в некоторых местах компас не всегда указывает на север: «смещается немного к востоку вместо того, чтобы указать точно на юг», но объяснить причины этого явления он не может. Поэтому, в поисках объяснения не всегда одинакового поведения компаса нужно обратиться к истории изучения магнетизма учеными Европы, куда китайский компас попал в XII веке благодаря арабским купцам и путешественникам. И хотя Шэнь Ко еще в XI веке предложил ввести двадцать четыре деления направлений вместо восьми приняных в Китае в то время, и это нововведение «прижилось» в китайских мореходных компасах начиная с XII века, в Европу компас попал в более примитивном виде. Поэтому, европейской науке предстояло фактически открыть все заново.

Появление компаса в Европе

Первая «европейская» трактовка принципа действия компаса обнаружена в письме военного инженера Петруса Перегринуса, написанном в 1269-м году. Перегринус не только описывал свои эксперименты с компасом, но и размышлял о природе магнетизма и магнитных полюсах, отталкивании и притяжении. Невероятно, но ему удалось выдвинуть сразу три гипотезы, которые подтвердились спустя века:

1. Двуполярность земного магнетизма
2. На полюсах магнитные силы направлены вертикально
3. Магнитная сила растет при приближении к полюсу.

Именно Перегринус предложил названия полюсов магнита. Конец стрелки, указывающий на Север, он предложил называть северным полюсом, а противоположный – южным. Он доработал компас. В то время компас представлял собой плавающий в сосуде магнит, без какой либо разметки. Перегринус добавил в компас градуированную шкалу и соединил компас с морской астролябией, что дало возможность определять с помощью такого компаса азимуты небесных светил. Наряду с этими удивительными догадками и нововведениями, он допускал и ряд заблуждений. В частности, он не считал способность магнитной стрелки указывать на север следствием фундаментальных свойств магнита или Земли. Он склонялся к тому, что магнитная стрелка указывает на Полярную звезду. Его мысль заключалась в том, что Полярная звезда расположена на небесной оси, вокруг которой вращаются 10 небесных сфер. Если эта звезда настолько сильна, что вокруг нее вращаются звезды, то и магнитная стрелка занимает положение в соответствии с направлением на неё. Эта теория сейчас нам может показаться наивной, но для того времени (напоминаю, XIII век) она была смелой и прогрессивной. В те времена было принято считать, что стрелка компаса притягивается находящейся на Северном полюсе огромной магнитной горой. Это поверье бытовало вплоть до XVI-го века.

И теория Полярной звезды, и теория магнитной горы были ошибочными. Сомнения зародились, когда компас стал широко использоваться в качестве морского навигационного прибора. Моряки заметили, что в некоторых местах стрелка компаса сильно отклоняется от направления на Полярную звезду, и это вызывало проблемы в навигации. Но моряки – народ сообразительный, они стали отмечать на картах значения отклонения. Первые мореходные карты с отметками магнитного склонения появились в Германии в XV веке.

Начало массового наблюдения за магнитным склонением

XV-XVI века – эпоха великих открытий мореплавателей. После открытия Америки внимание Европы было устремлено за океан, а чем дальше в море уходили корабли, тем выше становилась цена ошибки в навигации, и тем большее внимание стало уделяться картированию магнитных склонений. Были разработаны специальные приборы, облегчающие эту задачу. Явление стало массовым, и благодаря этому довольно быстро удалось собрать значительное количество измерений. Измерения показывали, что в разных местах компас по-разному отклоняется от направления на Полярную звезду, и в большинстве случаев указывает не на нее. Наука конца XV – начала XVI века еще не «разгадала» явление магнетизма и поэтому искала разные пути объяснить отклонение компаса от Севера.

Первая попытка «вычислить» магнитный полюс

В 1546-м году известный картограф Меркатор предпринял первую попытку «вычислить» местоположение Северного полюса, нанеся на карту линии, соответствующие показаниям компаса в разных точках. Он полагал, что эти линии должны пересечься в одной точке – Полюсе. Попытка оказалась безуспешной, линии не сошлись в одну точку, Полюс найти не удалось. Но Меркатор не оставлял идею и искал другие подходы к задаче. Спустя два с лишним десятка лет, в 1569-м году он впервые опубликовал карту, на которой был показан полюс, да еще как! Он изобразил приполярные области в виде огромного материка, разделенного четырьмя протоками, в центре, на полюсе, огромная чёрная гора, в отдалении, за пределами полярного материка, еще одна гора, поменьше, а не некотором расстоянии от нее маленькая точка. Еще один полюс. Первая гора обозначена как Северный полюс, вторая – как «Polus magnetis respectu insularum capitis Viridis», а возле точки написано «Polus magnetis respectu Corui insule». И пусть Меркатор поместил свой Магнитный полюс «между Сибирью и Калифорнией», но сама идея разделить географический и магнитный полюса вызывает уважение, а введение дополнительного магнитного полюса - восхищение. Как-никак, это было в середине XVI века, когда еще была в ходу теория «магнитной горы».

Развитие науки о земном магнетизме

XVI век в истории изучения геомагнетизма ознаменован не только картой Меркатора, но и открытием еще одной характеристики магнитного поля – магнитного наклонения. В 1576-м году английский физик Роберт Норман, экспериментируя с плавающей в жидкости магнитной иглой, заметил, что игла изменяет свое положение не только в горизонтальной плоскости, но и вертикальной. Т.е. к концу XVI века исследователи знали о магнитном склонении, магнитном наклонении и о силах, действующих между магнитами. До главного вывода о причинах поведения магнитной стрелки оставалось рукой подать, и в 1600-м году это наконец произошло.

Английский физик Уильям Гилберт опубликовал книгу «De Magnete. О магните, магнитных телах и о великом магните - Земле», в которой высказал революционную мысль, о том, что Земля сама по себе – большой магнит. Используя небольшую модель Земли, сделанную из природного магнитного материала, Гилберт продемонстрировал, что ее свойства и поведение вблизи нее магнитной стрелки в точности совпадают с тем, что наблюдают исследователи в разных точках планеты. Гилберт отметил, что вблизи полюсов модели магнитная стрелка занимает вертикальное положение и тем самым дал определение истинного магнитного полюса.

Гилберт верил в то, что магнитный и географический полюса совпадают. На его модели Земли они совпадали. Конечно, он знал о магнитном склонении, но объяснял его не различными координатами полюсов, а тем, что в материках содержится больше магнитных элементов, чем в океане.

Открытие Гилберта вызвало переворот в подходах к изучению земного магнетизма и привлекло новых ученых к этой задаче. Возросшее количество измерений и данных о магнитном склонении указывало на несостоятельность теории магнитного поля как пары полюсов. Математик Леонард Эйлер попытался объяснить феномен магнитного склонения «сдвинув» ось магнитного поля так, чтобы она проходила не через центр Земли, но и этого оказалось недостаточно. Похоже, что нужно было больше полюсов.

Несколько полюсов?

В 1701-м году, известный астроном Эдмон Галлей опубликовал первую карту магнитных склонений в Атлантическом океане. В ходе многолетнего плавания Галлей собирал и обобщал данные измерений и убедился в замеченном ранее факте – показания компаса в одних и тех же местах меняются со временем , т.е. значение магнитного склонения непостоянно. Пытаясь найти объяснение этому явлению, он выдвинул теорию о том, что существует два северных полюса и два южных. Одну пару полюсов он поместил на поверхность Земли, а вторую – на внутреннюю сферу, находящуюся в 800-х километрах вглубь. Такая модель позволила ему объяснить имеющиеся данные о магнитном склонении, а характер их изменений со временем объяснялась разными скоростями смещения полюсов на внешней и внутренней сферах.

Идея множественности магнитных полюсов получила развитие в начале XIX века. В 1819-м году норвежский ученый Кристофер Ханстин опубликовал трактат «Исследования магнетизма Земли», в котором обобщил все известные к тому времени данные об измерениях и попытался построить математическую модель, которая объясняла бы имеющиеся данные. По этой модели было видно, что одной пары полюсов недостаточно, нужна еще одна пара. В дополнение к паре «первичных» полюсов расположенных на севере Канады и в восточной части Антарктиды он ввел еще два полюса: в Сибири и в юго-восточной части Тихого океана.

Математические модели магнитного поля

Идея Ханстина построить математическую модель магнитного поля Земли была подхвачена Великим Гауссом. Будучи математиком, он решил не пытаться разобраться в устройстве магнитного поля, а разработать исключительно эмпирическую модель, которая описывает результаты измерений. В 1839-м году Гаусс опубликовал сразу две работы: «Напряженность земной магнитной силы, приведенная к абсолютной мере» и «Общая теория земного магнетизма», в которых представил как теоретическое обоснование метода измерения, так и совершенно новую модель магнитного поля Земли, основанную на его методе сферического гармонического анализа. Для этой модели не важно, сколько у Земли магнитных полюсов, сами полюса не играют никакой роли при анализе. Существование двух магнитных полюсов, по одному в каждом полушарии, являлось следствием анализа, а определялись полюса как «область на поверхности Земли, в которой горизонтальная составляющая поля равна нулю, а наклонение равно 90°». Тогда не все согласились с концепцией Гаусса, но сейчас его метод сферического гармонического анализа является универсальным, как и его определение магнитного полюса.

Построенная по модели Гаусса карта напряженности магнитного поля Земли показывает, что версии о нескольких магнитных полюсах имели под собой почву, а Ханстин вообще попал в точку с расположением своих дополнительных полюсов.

То, что они считали дополнительными полюсами сейчас называют крупнейшими магнитными аномалиями. Восточно-Сибирская магнитная аномалия – область с повышенным значением напряженности геомагнитного поля (по этому параметру превосходит даже Северный полюс), а в Южно-Атлантической напряженность поля, наоборот, самая низкая. Напряженность магнитного поля – только одна из его характеристик, есть еще магнитное склонение и магнитное наклонение, а сама напряженность раскладывается на составляющие – вертикальную и горизонтальную, которая в свою очередь раскладывается на северную и восточную. Карта значений магнитного склонения наглядно демонстрирует, что попытки «вычислить» Магнитный полюс по показаниям компаса были обречены на неудачу, компас не показывает на Север .

Гаусс был прав в том, что не стал тратить время на разгадывание устройства магнитного поля, геофизикам удалось это сделать только в следующем веке, когда были найдены объяснения, почему магнитное поле Земли неоднородно и меняется со временем .

Что влияет на магнитное поле Земли

Согласно сегодняшним представлениям, магнитное поле Земли является комбинацией нескольких магнитных полей, порождаемыми различными источниками.

1. Главное поле . Более 90% общего магнитного поля порождается во внешнем жидком ядре планеты. Главное поле меняется очень медленно.

2. Магнитные аномалии земной коры, вызванные остаточной намагниченностью горных пород. Изменения очень медленные.

3. Внешние поля , порожденные токами в ионосфере и магнитосфере Земли. Изменения очень скоротечные.

4. Электрические токи в коре и внешней мантии возбуждаемые изменениями внешних полей. Изменения быстрые.

5. Влияние океанических течений .

Существующие математические модели магнитного поля позволяют рассчитывать только вековые изменения. Краткосрочные возмущения, вызываемые изменяющеся Солнечной активностью этими моделями не учитываются, но учитывая то, что вековым изменениям подвержены как раз самые значимые составляющие, точность моделей очень высокая. Например, точность магнитного склонения в моделях WMM и IGRF до 30’, т.е. 0.5°. Конечно, существуют небольшие по плошади магнитные аномалии, которые не вписываются в глобальные модели, но их немного.

И не стоит думать, что термин «вековые изменения» говорит об их медлительности или незначительности. В качестве иллюстрации характера вековых изменений приводится таблица изменения магнитного склонения в четырех городах.

	Киев	Москва	Пекин	Санкт-Петербург
1900	1°44’W	3°20’E	2°40’E	0°11’E
1910	0°50’W	4°10’E	2°58’E	0°57’E
1920	0°30’E	5°18’E	3°27’E	2°13’E
1930	1°48’E	6°18’E	3°45’E	3°33’E
1940	2°49’E	7°06’E	3°52’E	4°45’E
1950	3°37’E	7°52’E	4°09’E	5°56’E
1960	4°14’E	8°24’E	4°22’E	6°38’E
1970	4°22’E	8°17’E	4°29’E	6°36’E
1980	4°35’E	8°17’E	4°46’E	6°49’E
1990	5°00’E	8°39’E	4°59’E	7°24’E
2000	5°32’E	9°16’E	5°08’E	8°16’E
2010	6°28’E	10°16’E	5°46’E	9°28’E

По этой таблице видно, что даже за такой непродолжительный в масштабах истории отрезок времени магнитное склонение в Пекине изменилось на 3°, в Москве – на 7°, в Киеве – на 8°, а в Санкт-Петербурге – на 9°. Что примечательно, в Киеве склонение поменяло направление с западного на восточное.

Направление магнитного склонения

Говоря о магнитном склонении, нужно понимать, что значит направление склонения. Посмотрите на следующий рисунок, на нем изображена взаимосвязь между склонением, магнитным азимутом (то, что мы определяем по компасу) и истинным азимутом (угол к направлению на географический Север). Проще говоря, если склонение восточное (на рисунке справа), то стрелка компаса смещается к востоку от направления на Истинный (географический) Север, а если склонение западное (на рисунке слева), то стрелка смещается к западу.

Как измененилось магнитное поле Земли за несколько столетий

Как видно из таблицы, магнитное поле Земли заметно изменилось за сто с небольшим лет, но еще интереснее выглядит картина изменений за более продолжительный срок. Как уже было сказано выше, наблюдение за компасными показаниями началось на рубеже XV-XVI веков и с тех пор не прекращалось, и благодаря этому мореходные карты сохранили бесценные для современной науки данные, по которым можно составить модель изменений магнитного поля Земли за четыре столетия. Этим воспользовались геофизики Эндрю Джексон и Метью Уокер из Университета Лидса совместно с историком Артом Йонкерсом из Университета Амстердама, которые в 2000-м году представили новую модель магнитного поля Земли gufm1 , построенную по данным, собранным с 1590 по 1990 год. Впечатляет объем данных, которые они для этого обработали. К примеру, за период до 1800-го года – более 83 тысяч индивидуальных измерений магнитного склонения в более чем 64 тысячах мест, и из них более 8 тысяч измерений относятся к XVII-му веку.

Наиболее наглядно данные модели gufm1 выглядят в виде видеоролика. Посмотрите, как изменялось магнитное склонение с 1590 по 1990 год. Оттенками желтого цвета закрашены области с западным склонением (чем темнее, тем больше склонение), а оттенками синего – области с восточным склонением. Градации цвета соответствуют 20° изменения магнитного склонения, т.е. показаны именно глобальные изменения.

Хорошо видно, что за четыре века на территории Центральной Европы сначала действовало восточное склонение, потом западное, и сейчас опять восточное. Интересная ситуация с территорией восточного Китая, линия нулевого склонения долгое время балансировала на побережье, но в последнее время наметилась четкая тенденция в сторону увеличения магнитного склонения в сторону восточного. А если вспомнить, что XI веке Шэнь Ко зафиксировал некоторое западное склонение, то тенденция станет еще более очевидной.

Выводы

Используя компас для определения направлений на местности нужно помнить, что:

1. В общем случае стрелка компаса не указывает ни на Северный, ни на Магнитный полюс, она показывает направление линий магнитного поля в данном месте.

2. Магнитное склонение – это угол между направлением на Северный полюс и направлением стрелки компаса.

3. Показания компаса в одном и том же месте могут меняться со временем.

Количество показов: 38306
Рейтинг: 2.94

Наверное, каждый знает, что такое компас - этот прибор издавна применяется и установлен сейчас буквально в каждом электронном гаджете. Компас напоминает часы, только указывающие не на время, а на направления света: север, юг, запад и восток. Как ни крути, стрелка компаса всегда показывает на север - почему же? Все дело в полюсах и магнитном поле Земли.

Для чего используют компас?

Компас - весьма полезное устройство, когда нужно сориентироваться в незнакомой местности - в море, в лесу или в пустыне. Морские путешественники и экспедиторы используют этот прибор с XIV века. Синяя стрелка или магнитная сторона, как правило, всегда показывает на северный горизонт (N - north), красная стрелка - на юг (S - south). С лева направо стрелки указывают на запад и восток (W - west, E - east). Также бывают и промежуточные направления - северо-запад, юго-восток и так далее.

Так почему стрелка компаса всегда показывает на север? Вообще, направление компаса указывает не на действительный полюс, проходящий через ось вращения Земли, а на полюс магнитный. Основой работы прибора является магнитное поле планеты, а не географические полюса. Так, если направиться по компасу прямо на север, дорога приведет к острову Сомерсет, который находится в 2,1 тысяч километрах от действительного географического северного полюса. Кроме того, эта точка постепенно "дрейфует" на 0,5 % каждое десятилетие.

Ориентиры прибора работают по принципу магнитов, то есть Земли и намагниченного указателя - вот почему стрелка компаса всегда показывает на север.

История создания

Создание компаса относят к европейским изобретателям XII века. Изначально механизм был весьма лаконичным: намагниченная стрелка, закрепленная на пробке, была помещена в сосуд с водой. Затем ориентир в виде стрелки стали закреплять на дне чаши и устанавливать по оси координат.

Значительно усовершенствован ориентир направлений света был в XIV веке итальянским капитаном Флавио Джойем: был создан циферблат и размещен намагниченный указатель на шпильке.

По летописям Древнего Китая компасы были созданы намного раньше - за два или три тысячелетия до нашей эры. Согласно легенде, император Хуан-ди нашел путь из пустыни с помощью компаса. Во время преследований монгольской армии их войска сбились с пути и заблудились в пустыне. У Хуан-ди была фигурка в виде человечка, всегда указывающей на юг. Закрепив человечка на колеснице, он повел свои войска по указанному направлению и вывел их из пустыни.

Показатели компаса

Всегда ли стрелка компаса показывает на север? Оказывается, нет. Устройство может указывать направление неточно при различных обстоятельствах. Например, при солнечной активности - магнитных бурях или солнечных ветрах. Стрелка компаса может некорректно показывать также возле электронных гаджетов, которые при работе создают некое электромагнитное поле.

В так называемых зонах магнитных аномалий - в Курске или Медведицкой гряде, компас и вовсе теряет всякую координацию: начинает показывать север вместо южной стороны, или запад вместо востока. Помимо прочего, основанием неправильной работы компаса могут быть магниты или металлические предметы, находящиеся около прибора.

Таким образом, компас, как механическое устройство, может варьировать показатели, в зависимости от содержания металлических, железосодержащих веществ, магнитных полей Земли или солнечной активности.

Гироскопический компас

Компасы изготавливаются не только на основании магнитов, их еще делают по принципу гироскопа - устройства с вращающимся диском (пример: волчок или юла). Эти приборы, которые еще называют - гирокомпасы, широко распространены в ракетной технике или в морской навигации.

В гироскопических приборах всегда отражается истинный полюс, куда и показывает стрелка компаса. Другими словами, это точка, через которую проходит ось, вокруг которой вращается Земля. Преимуществом гироскопических компасов является их меньшая чувствительность к магнитным полям, которые могут вызвать какие-либо металлические детали, например, части корабля или судна.

Электронного же типа компасы с GPS-навигатором используются в смартфонах или других гаджетах.

Итак, если подытожить, почему стрелка компаса всегда показывает на север. Максимальное количество зарядов находится на магнитных полюсах Земли. Исходя из этого, указатель компаса перераспределяется по меридиану на противоположные заряды - на север и юг.

Инструкция

Принцип работы заключается в его возможности указывать на стороны света: север, юг, запад, восток. Компас обычно оснащен одной или двумя стрелками. Если стрелка одна - то она всегда будет указывать на север. Если у компаса две стрелки, ту, что указывает на север отмечают синим цветом, либо делают короче. Красная стрелка укажет на юг.

Иногда стрелка выполняется в форме стрелы, но в любом случае она будет выделена. Определив северное направление, можно сориентироваться по сторонам света: прямо противоположным северу будет южное направление, справа от севера - , слева - западное.

Для того чтобы зафиксировать положение стрелки, у компаса предусмотрен особый рычажок-тормоз. Эта функция значительно облегчает использование компаса в походных условиях.

Для того, чтобы точно определить расположение сторон света, необходимо убедиться, что находится строго в горизонтальном положении, а его стрелки не задевают внутренних поверхностей компаса. Фиксатор компаса должен быть снят, стрелка свободно вращаться. Рядом с компасом не должно находиться железных предметов, а в непосредственной близости от места использования - линий электропередач, так как они влияют на искажение магнитного поля, а, следовательно, на показания прибора. При соблюдении указанных правил компас всегда укажет северное направление, где бы вы в этот момент не находились.

Прежде чем использовать компас в реальных условиях, необходимо провести простейшую проверку . Для проверки компас размещают горизонтально, снимают с фиксатора, дожидаются, пока стрелка не укажет на север. Затем к компасу нужно поднести любой железный предмет. Стрелка отклонится, так как произойдет искажение магнитного поля. После того, как железо убирают, стрелка должна вернуться в исходное положение. Это является признаком исправности компаса, надежности его показаний.

Большая часть так называемого «прогрессивного человечества» привыкла думать, что стрелка компаса всегда указывает строго на север. Только, к сожалению, отнюдь не на тот, что отмечен Полярной Звездой. И уж тем более – не на географический, что отмечен схождением меридианов. Хуже того: компас показывает… Южный полюс Земли. Но какой же?

Такого прибора, как компас, вообще не существовало бы, если бы не обладала магнитосферой. В этом случае компас был бы бесполезен, т.к. указывал бы в никуда или в любом направлении в зависимости от наклона его циферблата. Не все обладают магнитосферой, которую в некотором приближении можно приравнять к ионосфере. Суть понятия сводится к тому, насколько сильно небесное тело в состоянии отклонить поток солнечного .Земля в качестве небесного тела обладает достаточно мощным магнитным полем, благодаря чему, в т.ч., защищает от губительного эффекта гамма-излучения Солнца. Но, коли Земля имеет магнитное поле, то по законам физики у него должны быть и полюса, между которыми простираются . И, конечно же, они есть на Земле.Точка схождения силовых линий магнитного поля Земли и есть тот полюс, на который указывает стрелка компаса. Вот только возникает вопрос: а Северный ли он? Почему все так решили? А ответ прост: потому, что людям так удобно. На самом деле так называемый «Северный магнитный полюс Земли» является Южным полюсом. Это следует, опять же, из законов физики. Стрелка компаса располагается строго вдоль силовых линий, но ее намагниченный конец будет указывать на Южный полюс, т.к. известно, что одинаковые заряды магнита отталкиваются. Таким образом, то место, куда показывает стрелка компаса, на самом деле будет Южным магнитным полюсом Земли, который люди привыкли называть Северным. Он обладает престранными свойствами.Во-первых, он дрейфует. Т.е. перемещается относительно земной оси довольно быстро - ок. 10 км в год. Для сравнения – скорость движения тектонических плит составляет ок. 1 см/10000 лет. Во-вторых, прежние 400 лет от находился на территории Канады под паковыми льдами, тогда как теперь стремительно движется в сторону Таймыра. Скорость его перемещения значительно выше обычной и составляет 64 км/год. В-третьих, он не симметричен относительно Южного полюса, и, более того, их дрейф не находится в зависимости друг от друга. С чем связано явление дрейфа магнитных полюсов науке не известно. Но из казанного следует однозначный вывод: стрелка компаса указывает на Южный магнитный полюс Земли.

Видео по теме

Совет 3: Кто решил, что стрелка компаса должа быть красной и синей

Компасом пользуются не только картографы и геодезисты. Этот прибор незаменим и для путешественников, и для участников соревнований по спортивному ориентированию. Почти каждый человек, хотя бы раз державший в руках магнитный компас, задается вопросом: почему его стрелки имеют красно-синюю раскраску и кто придумал такую цветовую схему?

Основной задачей компаса является указание на ориентирные стороны света: северную и южную. Красная стрелка компаса, взаимодействуя с магнитным полем земли, всегда указывает на север, или черная - наоборот. Кроме того, компас имеет специальную шкалу, по которой можно и угол отклонения от естественного ориентира. Интересный вопрос - окраска стрелки компаса и ее происхождение.

Происхождение компаса

Первый компас был сооружен почти две с половиной тысячи лет назад в Китае и имел вид ложки, вырезанной из магнетита и тщательно отполированной. Она устанавливалась на идеально гладкой доске. Ручка этой ложки указывала на южное направление, поэтому с китайского языка первое название компаса переводится как «ведающий югом».

Последователи китайских ученых продолжили конструировать свои модели магнитных компасов, в конструкции которых всегда было кое-что общее: стрелка прибора, как правило, представляла собой иглу из закаленного железа. Еще в древнем Китае, на родине черной металлургии, люди знали, что после нагревания и резкого охлаждения металл приобретает магнитные свойства.

Первые компасы имели низкую точность: погрешность показаний была обусловлена высокой силой силой трения указывающей части об основание. Эту проблему было принято двумя путями. С одной стороны, стрелку компаса располагали в сосуде с водой и закрепляли ее центр на поплавке, чтобы она могла свободно вращаться. С другой стороны, оба конца стрелки должны были быть идеально сбалансированными, а способ достичь этого - сделать их абсолютно одинаковыми по размеру и весу.

Традиции древних народов

Чтобы легко различать направления, на которые указывал компас, его стрелки было проще красить в разные цвета, чем делать разной формы. На вопрос о том, почему стрелка компаса окрашена в красный и синий цвет можно найти ответ в годовом календаре древних ассирийцев. Традиционно, север и юг у этих народов синими и красными землями соответственно. Поэтому синий и красный цвета, которые имели достаточную контрастность, были использованы в качестве основных ориентиров для древнего компаса.

С открытием первого постоянного магнита названия полюсов и цветовая схема для их обозначения были позаимствованы у компаса. Южный полюс магнита окрашивался в красный цвет, а северный - в синий. Нужно заметить, что одноименные полюса отталкиваются друг от друга, а потому компас, стрелка которого была изготовлена из постоянного магнита, имеющего традиционную раскраску, перестал указывать на север своей синей стороной. Таким образом, цветовая схема прибора стала полностью противоположной.

Стрелка компаса сейчас

Компасы отличаются как по основному назначению, так и по окрасу стрелок. К примеру, стендовые и лабораторные компасы, применяемые в средних школах, указывают на север синей стрелкой. В это же время дорогостоящее навигационное оборудование имеет красный указатель северного направления. Еще стало очень популярным делать стрелки фигурными, указывающими только на северный ориентир. В любом случае, прежде чем доверить незнакомому компасу навигацию по маршруту, его нужно предварительно проверить и ознакомиться с инструкцией.

Многие думают, что стрелка магнитного компаса указывает на географический север. Однако это совсем не так. Дело в том, что географические и магнитные полюса не совпадают, поэтому северная стрелка магнитного компаса в общем случае указывает на северный магнитный полюс, который находится примерно в 560 км (для эпохи 2010 года) от географического, и кроме того, магнитные полюса постоянно дрейфуют. Если же поблизости присутствуют сильные локальные магнитные аномалии, то стрелка компаса не будет указывать и на магнитный полюс. Но в любом случае стрелка компаса направлена вдоль силовых линий магнитного поля земли.

На рисунке 1 изображено положение северного магнитного полюса на глобусе. Как видно из рисунка, в разных точках планеты между направлениями на северные магнитный и географический полюса имеется некоторый угол, который называется магнитным склонением . Если северный магнитный полюс расположен правее географического полюса (стрелка компаса отклоняется на восток), то магнитное склонение считается восточным (положительным). Если же стрелка магнитного компаса отклоняется на запад, то тогда магнитное склонение считается западным (отрицательным). При совпадении направлений склонение считается нулевым.

Рис. 1. Красные стрелки указывают направление на северный магнитный полюс, чёрные - на географический.
Угол между этими направлениями называется магнитным склонением.

Как определить магнитное склонение для определённой широты и долготы? Для этого необходимо воспользоваться данными, предоставляемыми Национальным Геофизическим Центром Информации . Если ввести там координаты Москвы (55.75 N 37.61 E) на эпоху 1 января 2012 года, то будет получено следующее магнитное склонение:
Склонение = 10°16"E, изменение 0°7" к Востоку в год.

Рис. 2. Получение величины магнитного склонения для Москвы на эпоху 1 января 2012 года
на сайте Национального Геофизического Центра Информации (NOAA).

Кроме того, на том же сайте можно скачать карту мира с магнитным склонением. Фрагмент такой карты приведён на рисунке 3.

Рис. 3. Фрагмент карты магнитных склонений на эпоху 2010 года.

Как использовать магнитное склонение?

Предположим, нам нужно двигаться по карте, используя компас, строго на восток (азимут=90°), мы находимся в Москве (координаты Москвы:55.75 N 37.61 E) и на сайте NOAA мы получили магнитное склонение для Москвы на текущую дату (01.01.2012), равное 10°16"E (т.е. восточное склонение). На рисунке 4 изображено положение северной стрелки магнитного компаса относительно направления на географический север:

Поскольку магнитное склонение у нас восточное (положительное), то что бы получить нужный азимут на шкале компаса, магнитное склонение следует вычесть из того географического азимута, по которому мы собираемся двигаться:
90° - 10° = 80° .

80° - это магнитный азимут (т.е. показание компаса), следуя по которому мы будем двигаться точно на восток (азимут=90°). Естественно, если в этом направлении нужно пройти большое расстояние (тысячи километров, а если имеются локальные магнитные аномалии - то сотни километров), то магнитное склонение придётся постоянно корректировать.