Экспедиция под руководством костромича установила точные координаты острова Петра I и магнитного полюса Земли
3 декабря 2019 года из Кронштадта стартовала Кругосветная океанографическая экспедиция на судах Гидрографической службы Военно-морского флота Российской Федерации, которой руководит костромич, капитан 1 ранга, член РГО Олег Осипов. Путешествие приурочено к 200-летию открытия Антарктиды российскими мореплавателями Фаддеем Беллинсгаузеном и Михаилом Лазаревым. Океанографическое исследовательское судно «Адмирал Владимирский» должно пройти поэтапно весь путь первооткрывателей и провести научные исследования и измерения.
Основными задачами пятого этапа экспедиции являлось завершение выполнения комплексных океанографических работ в Море Беллинсгаузена, определение координат острова Петра I и выполнение исследований магнитного поля Земли в районе Южного магнитного полюса. Продолжительность этого этапа составила 47 суток, за которые было пройдено 13045 миль, всего судном пройдено 33845 миль, а южный полярный круг судно пересекло 36 раз.
Фото Олега Осипова
Все это время экспедицию сопровождали сложные гидрометеорологические условия: сильный и сырой ветер, большая волна, низкая температура воздуха. Еще одним неблагоприятным фактором являлись ледовые поля и айсберги. Несколько раз судно заходило в ледовые поля сплоченностью до 8 баллов и вынуждено было корректировать маршрут движения вплоть до разворота на обратный курс. Айсберги встречались во все время работы в Антарктике.
В конце марта экспедицией было выполнено точное определение координат береговой черты острова Петра I, которое показало, что положение географического объекта, ранее нанесенное на навигационные карты, не соответствуют фактическим. Открытие этого острова принадлежит экспедиции Беллинсгаузена и Лазарева, а впервые люди ступили на остров Петра I лишь через 108 лет после его открытия. 2 февраля 1929 года на остров высадились участники норвежской полярной экспедиции на судне «Норвегия». Остров находится в 400 километров от Антарктиды, и его размеры составляют 19 на 11 километров.
На 95% он покрыт льдом.
Фото Олега Осипова
Проведение геомагнитных исследований по определению положения южного магнитного полюса (ЮМП) проводится еще с XIX века и необходимо для понимания природы и генерации магнитного поля Земли, причин его передвижения, а также уточнения и проверки точностей моделей глобального поля в полярных регионах. Магнитные полюса – точки на земном шаре, где магнитное поле Земли направлено вверх (ЮМП) и вниз (СМП). При этом магнитные полюса дрейфуют постоянно и независимо друг от друга, а скорость дрейфа в последние десятилетия достигла примерно 40 км/год. Почти ежедневно происходит беспорядочное перемещение полюсов: полюс движется вокруг своего усредненного местоположения и весьма часто может находиться на расстоянии 100 км от центра района, в зависимости от магнитных возмущений в ионосфере и магнитосфере.
Именно поэтому экспедиции было важно провести в районе Южного магнитного полюса необходимые измерения различных параметров магнитного поля Земли, которые после научной обработки позволят указать точное нахождение полюса на момент проведения измерений.
Фото Олега Осипова
Несмотря на трудные погодные условия и серьезные научные исследования, экипаж судна старается сохранять оптимизм и спокойствие. 8 марта для женщин экспедиции был подготовлен поздравительный видеоролик, а также подарены цветы и сувениры от всех мужчин экипажа. Во второй половине дня все женщины были освобождены от несения вахты. В свободное от вахты время проводятся игры «Что? Где? Когда?». В играх участвует шесть команд. Многие вопросы викторины посвящены открытию и изучению Антарктиды. Среди личного состава проводятся личные и командные первенства по дартсу, шахматам, шашкам, поддавкам, нардам и настольному теннису.
Фото Олега Осипова
В период захода в порт Монтевидео была проведена товарищеская встреча по футболу между командой судна «Адмирал Владимирский» и командой Военно-морских сил Уругвая. В Военно-морском училище ВМС Уругвая с участием личного состава судна была открыта выставка, посвященная 200-летию открытия Антарктиды русскими моряками.
В рамках данного мероприятия была проведена встреча с ветеранами ВМС Уругвая, которые первыми открывали национальную антарктическую станцию Артигос.
Фото Олега Осипова
В связи с пандемией коронавируса маршрут возвращения судна изменен. В целях минимизации контактов с иностранными гражданами прохождение Суэцкого канала, заходы в порты Лимасол и Мессина отменены. Для возвращения в порт Кронштадт судно проследует Мозамбикским проливом, обогнет мыс Доброй надежды, пройдет Атлантическим океаном до Бискайского заливав и далее по ранее утвержденному маршруту. Маршрут увеличится на 3000 миль, а продолжительность экспедиции на 2 суток. Прибытие судна «Адмирал Владимирский» в Кронштадт намечено на 8 июня.
Магнитный полюс Северного полушария смещается в сторону Таймыра. Но катастрофы не будет
Магнитный полюс Северного полушария направляется в сторону Таймыра. И, похоже, он очень торопится. Если скорость и направления его движения останутся прежними, то уже через несколько десятилетий магнитный полюс достигнет берегов полуострова.
Изменение положения магнитных полюсов Земли — явление привычное. Их передвижение фиксируется с момента начала прямых наблюдений в 1831 году, когда английский мореплаватель Джеймс Кларк Росс (1800–1862) впервые определил координаты магнитного полюса в Северном полушарии: 70°05? с. ш. и 96°47? з. д.
Спустя 73 года знаменитый норвежский полярный исследователь Руаль Амундсен (1872–1928) обнаружил, что с 1831 по 1904 год магнитный полюс переместился на 46 км к северу.
В следующий раз местоположение магнитного полюса в Северном полушарии было определено в 1948 году. На этот раз магнитный полюс был обнаружен на острове Принца Уэльского. Оказалось, что со времён Амундсена полюс сместился к северу на 400 км!
С тех пор точное местоположение магнитного полюса в Северном полушарии (Южного магнитного полюса) определялось регулярно. До 70-х годов XX века он равномерно смещался со скоростью до 10 км/год, но затем начал ускоряться. К началу 90-х он проходил уже более 15 км за год, и в 2007 году полюс покинул территорию Канады.
1 февраля 2019-го года Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) опубликовало точные координаты магнитных полюсов Земли. Данные вызывают тревогу: теперь полюс движется в сторону Сибири со скоростью свыше 50 км/год! При таких темпах в перспективе может произойти инверсия магнитных полюсов.
Разумеется, новость вызвала широкое обсуждение в прессе — некоторые издания предрекают скорую катастрофу, связанную с полной утратой магнитного поля в момент инверсии. Плюс сменится на минус, и тогда, в одночасье, утратив способность ориентироваться в пространстве рухнут с небес самолеты, потерявшие курс корабли исчезнут в океанах, спутники сойдут с орбит, люди сойдут с ума, и вскоре солнечная радиация убьет все живое на планете…
Палеомагнитные исследования ясно указывают на существование эпох современной и обратной намагниченности.
Смене магнитных полюсов всегда предшествует общее ослабление напряженности магнитного поля планеты. Такое ослабление мы отчетливо наблюдаем в течение последнего столетия. Последняя «переплюсовка» произошла около 780 тысяч лет назад. А до этого примерно 1 миллион и 800 тысяч лет продолжалась эпоха обратной намагниченности. Между прочим, нынешняя эпоха также является эпохой обратной намагниченности, ведь силовые линии магнитного поля сейчас выходят из полюса, расположенного в Южном полушарии.
За последние 5 миллионов лет инверсия происходила по меньшей мере два десятка раз. И здесь особенно важно отметить: крупных вымираний живых существ в эти периоды не происходило. Палеомагнитные данные показывают: в момент инверсии магнитное поле ослабевает, и характеризуется более сложной, недипольной природой с множеством вторичных полюсов, но все же оно не исчезает полностью.
Кроме того, палеомагнитные исследования переходных зон указывают: время, в течение которого происходит инверсия, составляет около 5 тысяч лет.
Так что даже если процесс начнется буквально завтра, времени будет достаточно, чтобы решить проблему с навигацией.
Любопытно, что говоря о магнитных полюсах Земли, исследователи всегда говорят о неких усреднённых точках. Ещё со времени экспедиции Амундсена стало ясно, что даже на протяжении одних суток магнитный полюс не стоит на месте, а совершает движение по эллипсу некоторой средней точки, в Северном полушарии — по часовой стрелке, а в Южном полушарии — против. Причиной таких смещений являются потоки заряженных частиц от Солнца, входящие в магнитосферу и порождающие электрические токи в ионосфере, которые, в свою очередь, порождают вторичные магнитные поля, которые возмущают геомагнитное поле. В дни магнитных бурь полюс в Северном полушарии может уйти от средней точки на 60–70 км!
А что же происходит в Южном полушарии? Там все относительно стабильно.
Есть повод для оптимизма, не так ли?
Географические и магнитные полюса — Земля, Долгота, Местоположение и Север
Географические полюса Земли фиксируются осью вращения Земли . На картах северный и южный географические полюса расположены на пересечении линий долготы. Географические полюса Земли и магнитные полюса не расположены в одном и том же месте — на самом деле они разделены сотнями миль. Как и во всех точках Земли , северный магнитный полюс находится к югу от северного географического полюса (расположенного на полярной лед шапка) и в настоящее время расположен недалеко от острова Батерст на севере Канады (примерно 1000 миль (1600 км) от географического Северного полюса. Южный магнитный полюс смещен на сотни миль от южного географического полюса в Антарктике континент .
Хотя географические полюса зафиксированы осью вращения , географические полюса претерпевают небольшие колебательные смещения по круговой схеме, которые смещают полюса примерно на шесть метров в год.
) технически определяется как точка 90 ° с. широта, 0° долготы. Ранние исследователи использовали секстанты и снимали астрономические показания для определения географических полюсов. Современные исследователи используют координаты GPS для точного определения местоположения географических полюсов.
Магнитное поле Земли смещается на на , в конечном итоге полностью меняя свою полярность. В магнитной ориентации минералов есть свидетельства того, что за последние 10–15 миллионов лет инверсии происходили так часто, как каждые четверть миллиона лет. Хотя магнитное поле Земли подвержено постоянным изменениям (периоды усиления и ослабления) и последний разворот магнитного поля произошел примерно 750 000 лет назад, геофизики утверждают, что следующий разворот не произойдет в ближайшие несколько тысяч лет. Нынешнее выравнивание означает, что на северном магнитном полюсе наклонный компас (компас с вертикально качающейся стрелкой) указывает прямо вниз. На южном магнитном полюсе стрелка компаса должна указывать прямо вверх или в сторону от южного магнитного полюса.
Магнитные полюса не являются стационарными и подвержены полярному блужданию. Северный магнитный полюс перемещается примерно на 10 км в год. Инверсия магнитного поля означает, что по мере того, как магматические породы остывают от горячей магмы , те, которые содержат магнитные минералы , будут располагать эти минералы в соответствии с магнитной полярностью, существующей во время охлаждения. Эти вулканические породы сохраняют историю инверсий магнитного поля и, когда их находят равноудаленными полосами по обе стороны от участков распространения морского дна, обеспечивают мощное палеомагнитное доказательство тектоника плит .
Судоводители, использующие показания магнитного компаса, должны вносить поправки как на расстояние между географическими полюсами и магнитными полюсами, так и на смещение магнитных полюсов. Кроме того, магнитные полюса могут смещаться на 40–60 км от своего среднего или прогнозируемого положения из-за магнитных бурь или других возмущений ионосферы и/или магнитного поля Земли.
Угловые поправки на разницу между географическими полюсами и соответствующими им магнитными полюсами выражаются как магнитное склонение. Значения магнитного склонения меняются в зависимости от положения наблюдателя и вводятся в навигационные расчеты, чтобы связать магнитный курс с истинным курсом.
Система координат — Science Pickle
Земля представляет собой вращающуюся сферу, поэтому ее система координат использует широту и долготу для определения положения на планете. Ось вращения Земли ориентирует широту так, что ось является центром каждого круга широты. Поскольку круг широты перпендикулярен оси вращения, каждая точка на данной широте испытывает одни и те же модели освещения Солнца в любой день года: место восхода и захода солнца, количество дневного света и темноты, угол наклона Солнца. выше горизонт в местный полдень и т. д. На веб-сайте National Geographic показан диапазон определений горизонта. Мы будем использовать астрономический горизонт : перпендикулярную горизонтальную плоскость к зениту наблюдателя (точка непосредственно над наблюдателем).
Широта
Круги широты, представляющие собой точки на земном шаре с одинаковой широтой, перпендикулярны оси вращения Земли. Северный и Южный полюса находятся там, где ось вращения пересекает поверхность Земли. Северный полюс — 9.0° северной широты, а Южный полюс — 90° южной широты. Поскольку Земля вращается, каждый человек на данной широте испытывает один и тот же образец видимого движения Солнца в течение дня.
Условные обозначения широты
- Северный полюс находится на 90° северной широты, Южный полюс — на 90° южной широты, а экватор, находящийся на полпути между полюсами, — на 0°.
- Широта имеет положительные и отрицательные значения. Широты северного полушария положительны, а отрицательные широты встречаются в южном полушарии.
- Самый большой круг широты (наибольший радиус и периметр) находится на экваторе (0º), самый маленький — на полюсах.
- Расстояние между одним градусом широты равно постоянным 60 морским милям или 111 км.
- Если вы смотрите в направлении постоянной широты, вы смотрите либо на восток, либо на запад.
Есть много способов думать о широте, и каждый из них имеет значение в том, как мы ориентируемся и как Солнце нагревает Землю. Изучите три следующих изображения в качестве примеров.
Маркировка широты каждые 15º от Северного полюса до Южного полюса. Обратите внимание, что круги широты расположены на равном расстоянии друг от друга. Широта с наибольшим радиусом – это экватор (0º). У полюсов круг — точка, поэтому радиус равен 0 км.
1) Представьте, что вы стоите в центре Земли и ориентированы параллельно земной оси. Если смотреть прямо вперед, вы увидите экватор (0º). Вы увидите Северный полюс (90º с. ш.) прямо над головой, а Южный полюс (90ºю.ш.) будет прямо вниз. Если бы вы посмотрели на 30º выше экватора (пурпурная линия), вы бы смотрели на 30º северной широты.
2) Горизонт – это плоский участок недвижимости, окружающий вас, когда вы стоите в определенном месте.
Зеленая линия в этом примере — это горизонт для человека, стоящего на 30º северной широты. Широта определяет ориентацию горизонта относительно оси вращения.
3) Точка прямо над головой человека – это зенит . Обратите внимание, что это продолжение линии широты (пурпурный цвет), проходящей от центра Земли до точки прямо над головой человека (зенит), находящегося на 30º северной широты.
Линия зенита и линия горизонта всегда перпендикулярны друг другу.
Обратите внимание, как ориентация горизонта и зенита меняется при изменении широты с 90° северной широты на 90° южной широты. На полюсах горизонт перпендикулярен оси вращения, а на экваторе (0º) горизонт параллелен ей.
Эти пространственные связи будут необходимы для применения в разделах Соединение Солнце-Земля и Соединение звезды-планеты .
Ориентация горизонта (зеленый) и зенита (пурпурный) зависит от широты.
Долгота
Долгота параллельна оси вращения, но политические, географические, экономические, эстетические и/или логические причины диктуют расположение 0º.
Для Земли 0º проходит через Британскую Королевскую обсерваторию в Гринвиче, Англия. Линия долготы, или меридиан , образует полукруг между Северным и Южным полюсами.
Условные обозначения долготы
- Нулевой меридиан равен 0º, а международная линия перемены дат — 180º.
- Долготы имеют положительные и отрицательные значения. Положительные долготы находятся в Восточном полушарии (к востоку от нулевого меридиана), а отрицательные — в Западном полушарии (к западу от 0º).
- Все линии долготы сходятся на полюсах, поэтому расстояние между одним градусом долготы непостоянно. Это 0 км на полюсах и 60 морских миль (111 км) на экваторе.
- Если вы смотрите в направлении постоянной долготы, вы смотрите либо на север, либо на юг.
Земля вращается против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном полушарии. Чтобы быть более последовательным, Земля вращается с запада на восток, поскольку это работает в обоих полушариях.