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指南针明明指北,为什么对准北极星却会偏差?

看完这篇你会知道指南针的"北"和北极星的"北"是两个不同方向,差距来自地球磁极与地理北极并不重合

拿出手机里的指南针,再抬头找到夜空里最亮的那颗"北极星",你会发现一件奇怪的事——指南针的红色箭头,并没有乖乖指向北极星的方向,两者之间差了好几度,有时候甚至差了十几度。这不是指南针坏了,而是地球在"耍了个小心机"。

北极星的"北"和指南针的"北"根本不是同一个北

先说北极星。它之所以看起来"钉"在天空不动,是因为它的位置几乎正好在地球自转轴延长出去的那条线上——就像一根看不见的大棍子,从南极穿过地球中心,从北极戳出去,正好戳向北极星附近。所以北极星代表的是地理上的正北方,也叫"真北"。

再说指南针。它能指北,靠的是地球的磁场。但地球的磁场可不是老老实实从地理北极出发的——地球的磁北极,其实在加拿大北部某个偏僻的地方,跟地理北极差着将近一两千公里。指南针忠实地跟着磁场走,自然就偏离了北极星的方向。这个偏差,科学家给它起了个名字叫"磁偏角",简单说就是:你以为你在走正北,其实你在走磁北,两个"北"压根不是一回事。

这个偏差有多大,各地一样吗

磁偏角在全球各地都不一样,有的地方偏东,有的地方偏西,大小也从零点几度到二十几度不等。比如在中国,北京附近的磁偏角大约是偏西6度左右,上海偏西大约5度,而新疆或者东北地区偏差可能更大一些。听起来几度不算什么,但如果你拿着指南针在野外走上十公里,6度的偏差就能让你偏出大约一公里远——足够让你从这座山走到隔壁山谷去。

更麻烦的是,磁偏角还会随着时间慢慢变化,因为地球的磁北极一直在悄悄漂移,每年挪动几十公里。你十年前用的老地图上标注的磁偏角修正值,今天可能已经不准了。专业的航海地图、登山地图,都会定期更新这个数值。

那我们平时怎么用指南针才不会走错路

日常生活里,指南针够用——找个大概方向、辨别东南西北,几度的偏差完全感觉不出来。但如果你要认真徒步、航行或者测量土地,就需要知道你所在地区的磁偏角数值,然后手动把指南针的读数加减修正。现在很多户外GPS设备和手机导航软件已经内置了磁偏角修正,会自动帮你换算成真北方向,省去了手动计算的麻烦。最简单的记法是:出发前查一下当地磁偏角,把它当成"指南针的系统误差",补回来就好了。

冷知识:地球历史上磁北极和磁南极曾经完全互换过位置,科学家从岩石里发现了证据——大约每隔几十万年,地球的磁场就会来一次"南北大反转",下一次翻转,也许就在不远的将来。