غارنیوز

سایت تخصصی خبری آموزشی غارهای ایران

جمعه01192018

Last updateجمعه, 19 آگوست 2636 1pm

Back شما اینجا هستید: خانه آکادمی غار آکادمی و مقالات غار نقشه برداری غار تغییرات قطب مغناطیسی زمین و انحرافات مغناطیسی

تغییرات قطب مغناطیسی زمین و انحرافات مغناطیسی

تغییرات قطب مغناطیسی زمین و انحرافات مغناطیسی و لزوم توجه به آنها در نقشه برداری غار 

گروه غارنوردی البرز -جلال زارعی – پاییز 1392  ( این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید )

شمال حقیقی یا جغرافیایی

امتداد یک نقطه از سطح زمین به سمت قطب شمال سمتی پیدا می شود که به آن شمال حقیقی یا جغرافیایی می گویند و با علامت ستاره قطبی مشخص می گردد.

به عبارتی دیگر: ؛قطب شمال به انتهای شمالی محوری گفته می‌شود که  کره زمین به دور آن می چرخد و در اقیانوس منجمد شمالی واقع شده‌است. این نقطه در فاصله ۷۲۵ کیلومتری شمال جزیره بزرگ گرینلند قرار دارد.

 

شمال شبکه

امتداد خطوط عمودی روی نقشه را در جهت بالا شمال شبکه می گویند و با علامت GN مشخص می گردد. Grid North

باید توجه داشته باشیم که قطب شمال مغناطیسی حدود چند درجه با شمال حقیقی اختلاف دارد، که چنانچه از نقشه استفاده می کنیم باید مقدار اختلاف آن را در نقشه تاثیر دهیم. معمولا این اختلاف را در نقشه های دقیق مشخص کرده اند.

 

شمال مغناطیسی

از چرخش زمین به دور خود یک نیروی جاذبه مغناطیسی به وجود می آید که در قطب شمال متمرکز می شود و نوک عقربه قطب نما را به طرف خود جذب می کند. به عبارتی امتدادی را که عقربه قطب نما نشان می دهد شمال مغناطیسی نام دارد و با علامت نیم فلش یا حروف M . N  یعنی شمال مغناطیسی مشخص می گردد. (Magnetic North)

 

قطب مغناطیسی شمال

قطب‌های مغناطیسی یعنی جایی که خطوط میدان مغناطیسی به صورت واگرا از زمین خارج (جنوب مغناطیسی) و یا به صورت همگرا به آن وارد (شمال مغناطیسی) می‌شوند.

 

عقربه قطب‌نما -به عنوان یک وسیله مغناطیسی (یک آهنربا)- وقتی که آزادانه معلق شود، قطب‌های مغناطیسی را یافته و در جهت آن‌ها آرایش می‌گیرد؛ یعنی جایی که عموماً شمال حقیقی نیست (به‌جز برخی مناطق کره زمین). زاویه بین شمال حقیقی و شمال مغناطیسی، «میل مغناطیسی» نامیده می‌شود.

 

قطب‌های مغناطیسی زمین در طول زمان تغییر می‌کنند. قطب شمال مغناطیسی در سال ۲۰۰۱ در موقعیت ۸۱٫۳ درجه شمالی و ۱۱۰٫۸ درجه غربی، در سال ۲۰۰۵ در موقعیت ۸۳٫۱ درجه شمالی و ۱۱۷٫۸ درجه غربی و در سال۲۰۰۹ در موقعیت ۸۴٫۹ درجه شمالی و ۱۳۱٫۰ درجه غربی بوده‌است. در سال ۲۰۱۲ قطب مغناطیسی شمال در موقعیت ۸۵٫۹ درجه شمالی و ۱۴۷٫۰ درجه غربی قرار گرفت. هر ۲۵ هزار سال، قطب‌های مغناطیسی یک دور کامل می‌زنند.

 

قطب شمال مغناطیسی، سالانه ۷٫۳۴ کیلومتر جابه‌جا می‌شود. شمال جغرافیایی با شمال مغناطیسی حدود 1300 کیلومتر فاصله دارد.  هم اکنون قطب شمال مغناطیسی کرة زمین ، در شمال کانادا قرار دارد .

 

 گرا یا   Azimut

برای تعیین و مشخص کردن امتدادها در نقشه برداری از گرا یا Azimut استفاده می شود. گرای حقیقی یا جغرافیائی هر امتداد عبارت است از زاویه افقی بین شمال جغرافیایی و آن امتداد که مقدار آن در جهت گردش عقربه های ساعت اندازه گیری می شود.

 

   گرای مغناطیسی

عبارتست از زاویه بین شمال مغناطیسی و آن امتداد که در جهت عقربه های ساعت اندازه گیری می شود.

 

 

با استفاده از قطب‌نمای ژیروسکوپی این مشکل حل می شود زیرا بر خلاف قطب‌نماهای عادی- همواره جهت شمال حقیقی را نشان می‌دهد، نه شمال مغناطیس را؛ زیرا به مغناطیس وابستگی ندارد.

 

انحراف مغناطیسی

چون شمال حقیقی بر شمال مغناطیسی منطبق نیست لذا بین این دو امتداد زاویه کوچکی که در حدود یک تا چند درجه هم بیشتر نیست تشکیل می شود. این زاویه را انحراف مغناطیسی می نامند و بر حسب آنکه شمال مغناطیسی در شرق یا غرب شمال جغرافیائی قرار گیرد انحراف را شرقی یا غربی می نامند. انحراف مغناطیسی مقدار ثابتی نبوده و در زمان و در مکان تغییر می کند و در عملیات نقشه برداری کوچک از این تغییرات صرفنظر می شود.

 

با توجه به استفاده از قطب نماهای مغناطیسی در تهیه نقشه های غار اگر نقشه ای در یک مدت کوتاه مثل یک روز کشیده شده باشد یا اگر نقشه ها متعلق به غارهای کوچک باشد مشکلی نیست اما اگر نقشه ها در برنامه های مختلف در طول سال یا سالهایی کشیده شده باشند و متعلق به غارهای با طول زیاد باشند تغییرات شمال مغناطیسی در زمان های مختلف نقشه ای با خطا می سازد.

به همین دلیل لازم است که هنگام تهیه نقشه های غارهای طویل که در برنامه های مختلف در تاریخ های مختلف انجام می شود این تغییرات را در نظر گرفت.

به این صورت که تاریخ های نقشه برداریها و محل دقیق غارها با استفاده از ابزارهایی مثل جی پی اس باید ثبت شود تا بتوان با در نظر گفتن تغییرات هر تاریخ، مقدار خطا بین برداشت های تاریخ های مختلف را حذف کرده و نقشه ای با خطاهای کم طراحی کرد.

توجه داشته باشید که با انجام این اعمال شمال نقشه شما به شمال حقیقی تبدیل می شود. اما راه آسان تری نیز وجود دارد که در نقشه های غارنوردی قسمت های برداشت شده در تاریخ های مختلف مشخص شود و شمال نقشه به صورت شمال مغناطیسی با علامت آن منتشر شود.

در نظر داشته باشید که ابزارهای دستی که ما امروز از آنها استفاده می کنیم مقدار خطایی دارند که نمی شود در مورد آن کاری کرد و ما فقط می توانیم مقدار این خطاها را در نرم افزار کمپاس درج کنیم تا نرم افزار آنرا در نقشه اعمال کند. این مقدار خطا به طور مثال در مورد قطب نماهای نظامی دقیق بسیار بیشتر از مقدار انحراف میل مغناطیسی زمین است.

 

با استفاده از سایت:

 http://magnetic-declination.com/

می توانید اندازه زاویه میل مغناطیسی و شمال حقیقی منطقه خود را بیابید.

 

با استفاده از سایت:

 http://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/#declination

با وارد کردن نام منطقه یا اندازه طول و عرض جغرافیایی یا همان نقطه جی پی اس و تاریخ نقشه برداری می توانید درجه انحراف میل مغناطیسی منطقه ای که غار در آن تشکیل شده را بیابید. به طور مثال این اندازه برای زنجان 3.8 دقیقه در سال است.

 

سایت: محاسبه کننده آنلاین زمینه قدرت میل مغناطیسی بر اساس منطقه:

http://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/#igrfwmm

 

سایت های:

http://geomag.nrcan.gc.ca/calc/mdcal-eng.php

http://www.ngdc.noaa.gov/geomag-web/calculators/mobileDeclination

در این سایت ها با درج نقطه جی پی اس و تاریخ نقشه برداری می توانید زاویه انحراف میل مغناطیسی را در زمان نقشه برداری شده در منطقه مورد نظر دریافت کنید.

 

زمانی که شما مقدار انحراف مغناطیسی منطقه مورد نظر را در زمان نقشه بردرای کشف کردید با درج کردن آن در قسمت ایجاد نقشه جدید در نرم افزار کمپاس می توانید این خطا را ترمیم کرده و نقشه های خود را با شمال حقیقی ترسیم کنید، فقط باید توجه داشته باشید که این مقدار در زمان های مختلف تغییر می کند که برای اطلاعات برداشت شده در برنامه های مختلف باید مقدار انحراف آن تاریخ را درج نماییم. این مقادیر را می توان با ممیز در نرم افزار وارد کرد.

 

از شکل زیر قسمت های مربوط به درج انحراف مغناطیسی و مقدار خطای قطب نما و حتی شبی سنج ها را می توانید مشاهده کنید:

 

 

Survey Declination – محل درج مقدار انحراف مغناطیسی

Compass Corection – محل درج میزان خطای قطب نما

Inclin- Correction – محل درج میزان خطای شیب سنج ها

 

انحراف مغناطیسی:

موضوع دیگری که باید در نقشه برداری به آن اهمیت داد و در مورد آن احتیاط کرد انحرافات مغناطیسی است:

انحراف مغناطیسی: خطای ناشی از تأثیرات جاذبه‌های مغناطیسی موضعی و منطقه‌ای (مانند فلز و الکتریسیته) است، که باید در کنار میل مغناطیسی در نظر گرفته شود. هر گاه قطب‌نما در نزدیکی اشیای آهنی یا فولادی و یا منابع الکتریکی قرار گرفته باشد، عقربه‌اش از جهت قطب مقداری منحرف می‌شود. کلاً به همراه داشتن اشیایی از جنس آهن یا انواع مشابه آن می‌تواند باعث اختلال در حرکت عقربه شود. حتی وجود یک گیره کاغذ روی نقشه ممکن است مساله ساز شود. بنابراین، هنگام استفاده از قطب‌نما باید مطمئن شویم که از اشیای انحراف‌دهنده آن، به‌طور کلی دور است. همچنین احتمال تأثیرگذاری جاذبه‌های مغناطیسی موجود در خاک نیز وجود دارد، که بسیار نادر است؛ ولی در مکان‌هایی که مثلاً معدن آهن وجود دارد باید در نظر گرفته شود. همچنین وجود هدلامپ ها بر روی پیشانی یا کلاه غارنوردان تاثیر گذار بر این مورد است که باید در هنگام برداشت اندازه های زاویه و حتی شیب آن را از سر دور کرده و بعد اقدام به اندازه گیری شود.

 

در جدول زیر حداقل فاصلهٔ وسایل مختلف از قطب‌نما - برای این‌که قطب‌نما شمال مغناطیسی را به درستی نشان دهد- آمده است:

اشیا                                           فاصله

خطوط برق فشار قوی                                55 متر

کامیون و اتومبیل                                      10 متر

خطوط تلفن                                            10 متر

ابزار الکتریکی و مکانیکی (مثل هدلامپ)          2 متر

کلاهک‌ها و اشیاء کوچک فلزی                    2/1 متر

 

منابع:

وبلاگ: معماری - http://architectural1390.blogfa.com/

سایت: ویکی پدیا

سایت: دانشنامه رشد

سایت: نرم افزار کمپاس http://www.fountainware.com/compass/

 

 

باتشکر از مهندس قاسم قادری، لیلا کریمی و شراره قاضی برای راهنمایی ها