指南针是如何指示方向的?

**解析:**指南针可以指示方向,这是很普通的常识。可日常生活、生产应 用中的方向是地理方位,指南针(磁针)所指示的是地磁方位。地理方位是以地理南北极为标准确立的,地磁方位是以地磁南北极确立的。难道二者是相同的吗?

地理南北极与南北磁极是两个截然不同的概念。地理南北极是依据地球

的自转来确定的,即地球自转轴与地面的交点定为两极,指向北极星一端的叫北极,另一端为南极。以此来确定经纬线、建立经纬网,进而确定地球上点的位置及方位等。一般来说是固定不变的。

地磁南北极呢?地球本身是一个大磁体,其磁场较弱,磁场强度平均约0.5×10-4 特斯拉。比玩具马蹄形磁铁要小几百倍,赤道附近较弱,两极较强。地磁场总的来说是比较稳定的,但其磁场强度也是不断变化的,有短期的变化,一般在几十个微特以内。长期的变化是在缓慢减弱。近百年间减少了 5

%,据古地磁研究,两千年以来,地磁场强度减小了 1.5 倍。

地磁南北极的位置也是变化的。目前是磁极西移,且比较明显。如 70 年代南磁极位置是北纬 70°50′、西经 96°。到了 80 年代移到北纬 78.2°、西经 102.9°。据研究 500 万年以来,地磁场的南北磁极已倒转了十余次。为了全世界应用的方便,每隔一段时间国际上统一测量一次作为全世界统一使用的磁极。目前在地图上标出的是 1985 年的磁极位置。

在地球这个大磁体周围的不同位置,磁场的方向是不同的。其地磁要素磁偏角因地而异,且一般不为零。个别地方磁偏角较大,致使磁针所指示的方向与地理南北方向完全不同。我国境内的磁偏角比较小,基本上在 10°以内,东部西偏,西部东偏。为使用方便各地都测出磁偏角的大小,使用指南针时,首先根据该地磁偏角的大小,将测出的方向进行修正后得出该地的地理南北方向。这就是运用磁针[指南针]来指示地理方向的原因。