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Re: 磁北極を探検する

このトピックの投稿一覧へ

なし Re: 磁北極を探検する

msg# 1.6
depth:
3
前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿.1 | 投稿日時 2013-10-17 3:46 | 最終変更
toshi  長老   投稿数: 1124
hideさん、こんばんは。
toshiです。

ほとんど雑談ベースになりますが、磁北極に関してまた色々調べて見ました。

引用:
30分と経たないうちに磁気俯角が89.993度、偏差が偏東145.622度となる地点を発見。位置は北緯86度03分11.3秒、西経149度05分13.8秒で、アラスカのはるか北、氷原の上空です。

hideさんの投稿を読んで、online calculatorのWMM2005モデルでその地点を計算してみました。

=============
Geomagnetic Field Calculator
http://williams.best.vwh.net/magvar.html

86:03:11.3 N
149:05:13.8 W
0.0 km <-- WGS84楕円体に基づく高度
10/13/13 <- hideさんの前記事の投稿日(2013.10.13)に合わせました
WMM2005
---
Using the WMM2005 model, the magnetic field at 86.053139 N, 149.087167 W at an altitude of 0 km on 10/13/13 is:

Bx = -8 nTesla (N)

By = -0 nTesla (E)

Bz = 57446 nTesla (down)

The magnetic dip angle is 89.99 degrees down

The magnetic variation is 179.72 degrees W
=============

By=0ですが、Bx=-8 nTesla (N) となってますので、もうチョイ南に磁北極がありそうです。
# BxとByについては後述します。
緯度、経度をもう少し追い込むと、以下の値が得られました。

=============
86:01:45 N
148:51:00 W
0.0 km
10/13/13
WMM2005
---
Using the WMM2005 model, the magnetic field at 86.029167 N, 148.850000 W at an altitude of 0 km on 10/13/13 is:

Bx = -0 nTesla (N)

By = 0 nTesla (E)

Bz = 57446 nTesla (down)

The magnetic dip angle is 90 degrees down

The magnetic variation is 139.29 degrees E
=============

次の私の興味の対象となったのは、実際の磁北極の位置と、WMM2005磁気モデル上の磁北極の位置の関係です。

京大地磁気センターのページに、IGRF-11に基づく1900〜2015年 (2011年以降は予測)の磁北極の緯度経度の表が掲載されていました。
磁北極の位置の情報以外にも、目から鱗の話が盛りだくさんですので、読み物としてもお勧めです。
# 日本から見て、北磁極の方向は東にずれているのに、なぜ方位磁針のN極は西にずれるかなんて、全く考えたことありませんでした!

磁石の北と地磁気極と磁極
http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/poles/polesexp-j.html
#「北緯71度、西経96度のカナダ領」は1900年ごろの磁北極の位置ですね!

この京大のIGRF-11の表と、WMM2005、加えてWMM2010、IGRF-11の北磁極計算値(date=2013.10.13, Elevation=0kmでBx=By=0となる緯度経度)を比較してみました。
計算には以下のonline calculatorを利用しました。
WMM2005 http://williams.best.vwh.net/magvar.html
WMM2010 http://geomag.org/models/wmm-field.html
IGRF11 http://geomag.org/models/igrfplus-field.html

=============
IGRF-11表(2013年): 85.9N(85°54'00'') 148.0W(148°00'00'')
IGRF-11表(2014年): 85.9N(85°54'00'') 149.0W(149°00'00'')
WMM2005計算(2013.10.13): 86°01'45''N 148°51'00''W
WMM2010計算(2013.10.13): 85°49'59''N 146°40'00''W
IGRF-11計算(2013.10.13): 85°53'21''N 147°51'10''W
=============
以上の比較から、磁気モデルによって1°程度の差異はある、ということになりそうです。

online計算において、Bx=By=0を探すことにした理由は、地磁気要素の解説
http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/element/eleexp-j.html
の図から、伏角が90°となる磁北極ではx成分とy成分が0になるであることと、緯度の微調整でx成分を、経度の微調整でy成分を0にすることが比較的容易であるためです。

そのほかに、磁極の移動に関して次の2つはちょっと興味深かったので簡単にご紹介しておきます。

中心核の磁性変動で磁北が東へ移動 - ナショナルジオグラフィック
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=85193376&expand
「2007年には年間55〜60キロの速さでシベリアに向かって移動中であることが確認された」そうです。

International Geomagnetic Reference Field: the eleventh generation - Geophysical Journal International
http://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1260&context=usdeptcommercepub
IGRF-11の大本の論文、だと思います。
京大地磁気センターのページにある予測位置の地図よりも、こちらの論文のFigure. 4の方が見やすくて、北磁極が近年ぐんぐん移動速度を増している様子が良く分かります。

実のところ、モデル上の磁北極位置を厳密に求めることに注力するよりも、機体姿勢に応じて機内の磁気コンパスがどのような誤差を示すのか、といったような現実世界で磁気方位を正確に測る上での難しさを調べる方が、航法を極める上で大事なのだろうと思うのですが、そちらの知識はまだ全然足りてません...
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