磁北极正在移动——这可能会对你的智能手机导航功能产生严重影响。
一组美国和英国的科学家发布了全球磁场模型(WWM)的最新更新。这将于2025年1月1日正式将磁北极向西伯利亚移动。
与指向地理北极的“真北”不同,磁北并不是一个固定点。磁北与地球的磁场对齐,是指南针指向的方向。
自2019年以来,磁北极已经以每年约22英里(35公里)的速度移动了约110英里(170公里)。
由于地球的磁场变化比以往任何时候都更为不规律,专家表示,可能不久后模型需要再次更新。
来自英国地质调查局的威廉·布朗博士表示:“目前磁北的行为是我们从未观察到的。”
真北是地球上所有经线在地球自转轴上汇聚的点,其位置始终位于90°北纬。
而磁北则是北半球内,地球的所有磁场线直接指向地球中心的点。
这意味着磁北每年都会随着磁场的变化而移动。
布朗博士告诉说:“根据WWM2025,磁北极将在2025年1月1日位于85.76度北,139.27度东。”
“我们预测到2030年它将位于84.72度北,126.07度东。”
更复杂的是,地球的磁场并不像条形磁铁周围的场线那样规律。
相反,地质特征推动和拉扯磁场,造成像山脉这样的结构周围的大扰动。
这种差异在船只或飞机试图依靠磁场导航时会造成问题,因为即使是小的偏差也会导致严重的错误。
如果你正在飞行从南非到英国的8500公里(5280英里)航程,偏差仅为一度就会让你偏离目标150公里(93英里)。
为了解决这个问题,包括英国地质调查局和美国国家海洋和大气管理局在内的一组机构制作了WWM。
这是世界磁场的最精确模型,并包含对未来五年变化的预测。
这使你能够计算磁北与真北之间的差异,无论你身处地球的哪个地方。
当你在手机上打开导航应用时,设备将结合GPS数据和你所在位置的磁场记录。
导航应用会将你的位置输入WWM,以查看该位置的磁场应是什么样子。
通过将其与设备的测量进行比较,你的智能手机能够计算出你面朝的方向。
布朗博士表示:“今天正式发布的WMM确保用户可以获得最新的信息,以便在接下来的五年中继续准确导航。”
通常,WWM每五年发布一次,因为这段时间内预测通常保持准确。
然而,在过去的几年中,地球的磁场经历了一些极其剧烈的变化。
布朗博士表示:“自1500年以来,磁北一直缓慢移动至加拿大,但在过去20年中,它加速向西伯利亚移动,速度每年增加,直到大约五年前,突然从每年50公里减速到35公里,这是我们所见过的最大减速。”
变化如此之快,科学家们被迫在2019年发布了一次非周期性更新,以保持导航系统的对齐。
专家们认为,这些突然的变化可能是由于地球熔融核心内部的湍流造成的。
地球具有磁场是因为外核中旋转的熔融铁层,这一地区位于固态内核和液态地幔之间。
当这些热铁在现有磁场中移动时,其运动会在导电金属中诱发电荷。
该电荷反过来会产生更强的磁场,从而产生更大的电荷和更强的磁场。
这一过程被称为地球发电机,是地球在形成数十亿年后仍然拥有磁场的原因。
然而,由于熔融铁的运动并不规律,磁极可以在北极地区自由漂移。
科学家们现在认为,加拿大和西伯利亚的核心与地幔边界下可能存在两个大型的负磁通“块”。
这两个块之间的拉锯战导致磁极以空前的速度移动。
一些模型预测,在未来十年中,磁极将继续沿着当前轨迹移动,向西伯利亚进一步移动240到410英里(390-660公里)。
如果变化继续如此迅速,这可能意味着WWM需要更频繁地更新,以保持你的智能手机正常工作。
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