Declinazione Magnetica
La declinazione magnetica è quel fenomeno per cui mentre le carte
sono disegnate riferendosi al nord geografico, l'ago segna il nord
magnetico.
Questi due Nord non coincidono, infatti mentre in Nord geografico è situato al Polo
Nord, il Nord magnetico si trova nell'isola Bathurst, nell'Arcipelago Artico canadese
a una distanza di circa 2.200 km dal Polo Nord.
Il fenomeno varia in relazione al tempo e al luogo, da un anno all'altro,
ma addirittura nel corso della stessa giornata, per esempio per l'influsso
delle macchie solari.
L'ago della bussola non punta al Nord geografico, ma è leggermente
spostato verso occidente di alcuni gradi. Molte bussole hanno sul cerchio graduato
un piccolo segno colorato: è l'indicazione approssimata del Nord magnetico. Utilizzando
la bussola, devi far coincidere l'ago con questo punto e non con il Nord.
L'angolo formato dalla direzione del Nord magnetico e da quella del Nord geografico
si chiama declinazione magnetica. Dato che il Nord magnetico cambia posizione, anche
la declinazione magnetica varia. Il suo valore e quello delle sue variazioni annuali
sono riportati sulle carte topografiche.
In Italia il fenomeno è minimo, e per quanto
riguarda l'orientamento le carte sono pensate per ovviare il problema.
Tuttavia se usate carte diverse e/o vi trovate all'estero, allora può
essere utile accennare il problema. Basta pensare che con 1 grado di
declinazione su 1 Km si ha un errore di 17,45 m, quindi se fate 10 Km, vi
troverete fuori di quasi 200 m, se poi addirittura si avessero 10 gradi,
sareste lontani dal punto che vi interessa quasi 2 Km!
Per correggere la bussola, potete procurarvi una carta isogonica
aggiornata.
Nella maggior parte dei casi invece, potrete far riferimento alla carta
medesima, il valore della declinazione magnetica è riportato sul margine
destro delle carte topografiche dell'I.G.M., insieme alla data in cui è
stata rilevata. Calcola quanti anni sono trascorsi da quella data fino ad
oggi. Moltiplica gli anni per 7' (la declinazione magnetica diminuisce
ogni anno di 7').
Il risultato della moltiplicazione è il valore ad oggi della declinazione
magnetica della tua carta. Per avere l'orientamento corretto devi
sottrarre a 360° la declinazione magnetica: questa sarà la direzione del
Nord.
C'è anche un'altro sistema, se sapete dove siete, potete puntare un riferimento (più è lontano e più l'operazione sarà precisa), ora adoperando la mappa e la bussola stabilite l'azimut. Dopodiché puntate il riferimento in questione (con la freccia di direzione) e fate coincidere ago e freccia di orientamento. Anche qui rilevate l'azimut. Comparate i due risultati, la differenza vi restituirà la declinazione.
Nozioni Scientifiche
Il campo magnetico terrestre (c.m.t.) è la forza che agisce
sull'ago di una bussola, ed è stato studiato per la prima volta, in modo
sistematico, dal fisico inglese William Gilbert (1544-1603).
Il campo magnetico terrestre può essere rappresentato come un dipolo geocentrico
inclinato di 11°30' rispetto all'asse di rotazione terrestre (modello di Gauss,
1830). Di conseguenza i poli magnetici non corrispondono ai poli geografici
(definiti dall'asse di rotazione della Terra).
Si chiama "campo normale" o "di Gauss" il campo corrispondente a quello teorico
generato dal sopra accennato dipolo; il "campo reale" effettivamente misurato,
differisce a causa delle variazioni nel tempo e delle anomalie magnetiche.
In realtà i poli magnetici reali, nord e sud, si trovano attualmente (1998) e
rispettivamente a nord-ovest dell'isola di Bathurst nelle Isole della Regina
Elisabetta (arcipelago artico canadese), a circa 76° N e 101° log. W, e nella
Commonwealth Bay in Antartide a circa 67° S e 143° log. E.
Questi poli magnetici variano col tempo e non corrispondono ai "poli di Gauss"
che sono quelli teorici corrispondenti al dipolo magnetico, situati quello nord
a 78°36' lat. N e 70°6' long. W, e l'altro esattamente agli antipodi.
La direzione del c.m.t. è in generale quella delle linee di forza del dipolo, ma
in realtà per definire il c.m.t. sono indispensabili 7 elementi, che sono:
l'inclinazione I (angolo che il c.m.t. forma con il piano orizzontale); la
declinazione D (angolo che la direzione del Nord magnetico forma con quella del
Nord geografico); la componente H del c.m.t. secondo il piano orizzontale, detta
"componente orizzontale"; la componente Z del c.m.t. secondo la verticale
(componente verticale); la componente X secondo il meridiano geografico
(componente Nord); la componente Y del c.m.t. secondo il parallelo geografico
passante per O, detta componente Est).
In generale, semplificando, il c.m.t. si può rappresentare con un vettore che
viene individuato dalla misura di tre grandezze: declinazione, inclinazione e
intensità totale del campo, che può essere divisa nelle sue componenti
orizzontale e verticale (vedi descrizione sopra).
Per quel che riguarda il verso, il segno di I è positivo se il polo Nord
dell'ago della bussola sta sotto all'orizzonte (come capita generalmente
nell'emisfero boreale), e negativa nel caso opposto. La Z ha lo stesso segno
dell'inclinazione I, per cui sarà positiva se rivolta verso l'interno della
Terra, e negativa nel caso contrario. La D è positiva se l'estremità dell'ago
rivolta verso il Nord magnetico si trova ad Est del meridiano geografico
passante per il centro dell'ago (in tal caso si parla di "declinazione
orientale"), e negativa se l'estremità dell'ago diretto a Nord sta ad ovest del
meridiano geografico passante per il centro dell'ago (declinazione occidentale).
Per quel che riguarda l'intensità del campo magnetico terrestre, esso varia dai
poli (dove è misurato in circa 0,75 gauss) all'equatore (magnetico) dove scende
a circa 0,35 gauss (valore medio). (Il Gauss [G] è l'unità di misura
dell'induzione magnetica nel sistema CGS elettromagnetico, e corrisponde a
0,0001 tesla). In ogni caso il c.m.t. è molto irregolare, esistendo zone anomale
in cui si superano i 3 gauss, e zone in cui si scende a 0,25 gauss.
L'origine del c.m.t. è dovuta per il 95% alla struttura dell'interno della
Terra, mentre il restante 5% è dovuto agli effetti di corpuscoli elettrizzati
provenienti dal Sole e subordinatamente ai fenomeni elettrici che si producono
nell'atmosfera). Per quel che riguarda l'origine del c.m.t. dovuta alla
struttura interna della Terra, una delle teorie più apprezzate è quella delle
"correnti termoelettriche". Esse sono originate per effetto termoelettrico, a
causa della disomogeneità termica delle diverse parti del nucleo. L'ipotesi non
è stata accettata per spiegare interamente l'intensità del c.m.t. L'ipotesi più
attuale ed accettabile è la così detta ipotesi della "dinamo autoeccitata" (una
dinamo cioè che utilizza la corrente da essa stessa prodotta per eccitarsi).
Traslando questo modello al caso della Terra, a giocare un ruolo fondamentale
sarebbe la presenza di moti convettivi nella parte esterna e fluida del nucleo.
La presenza di un nucleo metallico interno e di moti convettivi nel suo
involucro fluido più esterno sembra essere una condizione indispensabile per la
presenza di un campo magnetico, in un dato pianeta. Nel nostro sistema solare,
non tutti i pianeti presentano un campo magnetico. Marte e Venere per esempio
sembrano esserne privi oppure il campo magnetico non è sufficientemente intenso
da poter essere misurato dagli strumenti. La Luna ha mostrato l'esistenza di un
debolissimo campo magnetico, probabilmente residuo di un campo magnetico più
intenso durato sino a circa 3 miliardi di anni fa. Le misurazioni della sonda
Mariner 10 hanno mostrato che Mercurio possiede un campo magnetico la cui
intensità è circa 1/100 di quello terrestre.
Il campo magnetico terrestre non è costante, ma varia col tempo. Le principali
variazioni sono le seguenti: variazioni diurne: sono quelle che avvengono
nell'arco delle 24 ore. Esse dipendono dalla latitudine e dall'ora; esistono poi
variazioni mensili, annuali e secolari.
Sono state riconosciute variazioni cicliche sia di 27 giorni (probabilmente
dovute all'interazione ionosfera-Luna) sia di 11 anni, associate all'attività
ciclica solare.
Esistono inoltre delle variazioni irregolari. Queste sono frequenti e sono
dovute a disturbi magnetici. Se i disturbi sono molto intensi e distribuiti
nell'intero pianeta allora si parla di tempeste magnetiche, più frequenti ed
intense alle elevate latitudini. Esistono poi perturbazioni minori del campo
magnetico terrestre, per esempio le tempeste magnetiche polari, le "baie" (così
dette poiché nelle registrazioni presentano un andamento a profonda insenatura)
e le micropulsazioni.
Con il termine di "anomalie magnetiche" si intendono le differenze fra il campo
magnetico reale, quello che viene effettivamente misurato, ed il "campo
normale": in alcune zone della superficie terrestre queste differenze sono
notevoli, essendo dovute oltre alle variazioni dell'intensità del campo nel
tempo, anche e soprattutto al fatto che il nostro pianeta non è uniformemente
magnetizzato. Le anomalie magnetiche locali possono essere dovute alla presenza
nella superficie o nel sottosuolo di giacimenti di rocce magnetiche, contenenti
minerali di ferro.