細說地磁/磁偏角

這幾天因為在研究手錶的指南針功能，發現它可以輸入「磁偏角」(Declination)，對得到的方位讀數做校正。上網想要查查看台灣的磁偏角是多少度，但是一直查不到正確的數字。最後在「美國國家地球物理資料中心」的網站上，終於查到正確的磁偏角了！原來地磁竟是如此的博大精深啊！

圖片擷取自Suunto Core說明書。

說明書裡有提到，有關磁偏角的詳細資料，可以到「美國國家地球資料中心」去查詢，於是身為工程師的我，就去研究了一番，發現了一些很有趣的事情。

National Geophysical Data Center

http://www.ngdc.noaa.gov/ngdc.html

這個網站裡頭有很多有關地球科學的資料，包括磁力，天氣，海象等等。不過今天我們只想知道有關地磁的知識，所以選擇了右上角的Geomagnetic Data & Models.

一開始我建議直接從FAQ進去看，裡面由淺而深列出一些對地球磁場的介紹。

http://www.ngdc.noaa.gov/geomag/faqgeom.shtml

地球的磁場是怎麼來的呢？我已經忘記小學還是國中地球科學有沒有教過了，印象中就只知道地球的地底下分為地殼，地涵和地核。看過電影「The Core」的人應該還記得，地核又分為Outer Core和Inner Core。不過不管這些啦！總之，地核的內核是一個大鐵球，而外圍則是處於熔融狀態的各種礦物和金屬，當這些液態的物質在地底流動，自然會摩擦出磁性。

小學有教過，磁鐵有兩極，一個叫北極，一個叫南極。地球的磁場也是有兩個極點，一個在地球的北極點「附近」，另一個極點則在南極中心「附近」。而由於這兩個不同極性的磁點會有互相吸引的磁力，於是在地表的各處，就會形成一條一條看不見的「磁力線」，也就是地球磁場。以下這張圖是從網站上抓下來的示意圖，可以看到地磁的兩個端點。

 

 

先離題一下，地球的磁場其實是非常非常重要的東西！如果沒有地磁，應該就不會有今天的人類，甚至地球上搞不好連生物都沒有呢！為什麼呢？就像上圖所畫的，地球的磁場跟一個防護罩一樣，不管是從太陽吹過來帶著電的太陽風，或是什麼隕石，小型星等等，一般多少都會帶有磁性，靠近地球的時候就會被地球的磁場吸住，所以軌跡就會偏掉，往兩極飛去。而向太陽風這種帶電的離子，一樣會被地球磁場所阻擋，由地球的兩側掠過地球。所以說磁場不僅是可以拿來指北邊，它可是生命延續的重要防護罩呢！

說到指向，不知道大家知不知道，地球的「磁北極」其實並不在地球的正北極。坦白說查過資料以後發現，還差蠻多的耶！「目前」真正的磁北極，是在加拿大北邊的一些小島的海上，而且磁北極和磁南極的位置每年都在移動！據說幾萬年前，地球的磁北極和磁南極可是整個顛倒的呢！

 

磁北極從1590年到2010年的移動記錄。可以看到最近幾年，磁北極的移動忽然變快了，不知道是不是因為科技發達後大量使用電子產品的關係，呵呵。

 

磁南極一樣會移動，不過移動的比較規律。

講到這裡大家知道一件事情了，指南針所指向的北/南，並不是真正地圖上的正北邊，而這個角度的誤差，就是磁偏角。但是還是沒講到重點，到底台灣的磁偏角是幾度啊？該不會要大家自己算吧！當然不用啦～現在是什麼時代了，網站上都把公式算好了，只要輸入所在地的經緯度，就可以馬上得到磁偏角值。(什麼？連自己家所在地的經緯度都不知道？好啦...直接進網站裡，選擇台灣/台北就好了啦！反正台灣這麼小，角度差不多啦～)

http://www.ngdc.noaa.gov/geomagmodels/IGRFWMM.jsp

於是，我輸入了Albert家門口，光復路與食品路交叉路口的座標。

24'48'08 N
120'58'59 E

得到的磁數據是(Declination)

Lat: 24° 48' 8'' Lon: 120° 58' 59'' Elev: 0.00 m	Declination + East - West	Inclination + Down - Up	Horizontal Intensity	North Component + North - South	East Component + East - West	Vertical Component + Down - Up	Total Field
6/18/2009	- 3° 49'	35° 56'	36,435.3 nT	36,354.7 nT	-2421.7 nT	26,415.0 nT	45,003.1 nT
Change per year	- 4' per year	0' per year	-7.8 nT/year	-10.6 nT/year	-41.3 nT/year	-2.0 nT/year	-7.5 nT/year

 

答案是負3度49分，將近四度偏西。所以就順手把手錶給校正好了。咦，其他六個數字是什麼呢？其實這個網頁不只會算出磁偏角，還會列出目前磁場的強度(x, y, z分量)，蠻詳細的。

眼尖的人應該會注意到第二列，「Change per year」，這裡會寫出這些數值每年的變化量，比如新竹地區的磁偏角，每年會以-4分的角度變化，也就是會離真正的北邊越來越遠！搞不好1000年後，家裡的指南針都不是指向北邊囉。另外值得注意的是，磁場的強度(Intensity)是每年在減少的！搞不好哪一天地球的磁場漸漸消失了，人類就要受到隕石的威脅啦！不過看他衰退的幅度，我想幾百年內應該是不用擔心這個的吧:P

最後，來考考大家吧！如果帶著指南針，來到的地球的磁北極，指南針會發生什麼事情呢？請作答！