Магнитный азимут¶

Магнитный азимут — это угол между направлением на магнитный северный полюс Земли и направлением на объект (или выбранный меридиан), отсчитанный по часовой стрелке от северного направления. Магнитный азимут является основой магнитных курсов, используемых в навигации, геодезии и маркшейдерии.

¶Физическая основа

Земной магнетизм обусловлен токами в жидком ядре планеты. Магнитные полюса не совпадают с географическими: магнитный северный полюс в начале XXI века расположен в Северном Ледовитом океане к северу от Канадского арктического архипелага и постепенно смещается в сторону Сибири, со скоростью порядка 40–50 км в год. Из-за несовпадения положения полюсов направление магнитной стрелки компаса отклоняется от истинного меридиана на угол, называемый магнитной девиацией (склонением).

¶Отношение к истинному азимуту

Истинный азимут отсчитывается от направления на истинный (географический) северный полюс — точку вращения земной оси. Магнитный азимут отсчитывается от направления магнитной стрелки компаса. Связь между ними выражается формулой:

Aист = Aмагн + δ

где Aист — истинный азимут, Aмагн — магнитный азимут, δ — магнитная девиация. Знак девиации зависит от района наблюдений: если магнитный полюс находится к западу от истинного меридиана наблюдателя, девиация восточная (положительная), если к востоку — западная (отрицательная). Величина девиации изменяется по территории и во времени и составляет от нескольких градусов до более чем 20° в отдельных районах земного шара.

¶Магнитный курс

Направление на объект, выраженное магнитным азимутом, называется магнитным курсом. При движении по азимутальной линии (линии постоянного азимута) курс удерживается компасом. Азимутальная линия на поверхности Земли — это линия пересечения поверхности земли с вертикальной плоскостью, проходящей через точку наблюдения и направление магнитной стрелки. Такая линия не является геодезической и отличается от локодромы.

¶Применение

¶Навигация

В морской и воздушной навигации магнитный азимут является рабочим параметром: курс судна или самолёта измеряется компасом, то есть относительно магнитного меридиана. Для перехода к истинному курсу применяют поправку на девиацию компаса, зависящую от курса судна (обусловлена железом корпуса и оборудования), и склонение — поправку на девиацию магнитного поля Земли. Совокупность этих поправок называют девиацией компаса.

¶Геодезия и топографическая съёмка

В геодезии магнитные азимуты применяются при ориентировании геодезических приборов. Для точных измерений используется истинный азимут, определяемый по астрономическим наблюдениям или по данным спутниковой навигации, однако магнитные измерения служат для первичной ориентировки и контроля.

¶Маркшейдерия

В горном деле маркшейдерские измерения исторически основывались на магнитных азимутах. Маркшейдерский компас (например, лоткомпас) измеряет магнитный азимут выработок и горных пород. Для привязки к истинной системе координат применяются поправки, определяемые по магнитной карте района работ.

¶Туризм и ориентирование

При пешеходном ориентировании азимут определяется компасом относительно магнитного полюса. Для перехода к азимуту на карте (истинному) используют данные о склонении магнитных стрелок, указанные на полях топографических карт.

¶Изменчивость магнитного азимута

Магнитное поле Земли непрерывно меняется. Выделяют:

• Вековые изменения — медленное дрейфование магнитных полюсов и изменение конфигурации поля, учитываемое при выпуске новых компасных таблиц и карт склонений.
• Суточные вариации — колебания на доли градуса, связанные с солнечной активностью.
• Временные возмущения — магнитные бури, вызываемые солнечными вспышками, способные изменять отклонение стрелки на несколько градусов.

В России магнитные карты и таблицы склонений издаёт Главное управление навигации и океанографии Министерства обороны РФ, а также структуры Роскартографии. Для авиации компасные данные публикуются в справочниках компасных поправок.

¶Магнитный азимут и современные технологии

С развитием спутниковой навигации (ГЛОНАСС, GPS) практическая потребность в магнитных азимутах снизилась, однако компас остаётся резервным средством ориентирования. Магнитометрические данные используются при поиске полезных ископаемых, археологических исследованиях и разведке подводных объектов.

¶Историческая справка

Компас появился в Китае не позднее XI века и первоначально использовался для геомагнитной съёмки и фэншуй. В Европе морской компас стал распространяться с XIII века. Понятие магнитного азимута как рабочего навигационного параметра сформировалось в XVI–XVII веках после работ по магнитной девиации Уильяма Гилберта («De Magnete», 1600) и Генри Геллибранда, установившего в 1635 году изменчивость склонения во времени.

Источники:

• Гурьев В. А. «Курс морской навигации»
• Данилов Д. Н. «Курс маркшейдерского искусства»
• Бондаренко В. М. «Морской компас и компасные поправки»
• Справочник «Магнитные склонения на территории России»
• Статья о магнитном полюсе Земли, Britannica