Navigation Arktischer Magnetpol – öfter mal was Neues

Geographischer Nordpol

Im alltäglichen Sprachgebrauch ist der nördlichste Punkt der Erde der Nordpol, zugleich ist er auch der nördliche Drehpunkt der Erdachse. Seine offizielle Bezeichnung lautet: geographischer Nordpol, er ist Antipode des geographischen Südpols. Seine feste Position: geographische Breite 90° 0‘.

Arktischer Magnetpol

Auf der nördlichen Erdhalbkugel ist jener Punkt der arktische Magnetpol, an dem die magnetischen Feldlinien des Erdmagnetfelds vertikal zur Erdoberfläche in die Erde eintreten.

Normale Kompasse, deren Nadel nur vertikal um die Achse drehbar sind, können sich innerhalb eines Radius von etwa 2000 km um den arktischen Magnetpol nicht mehr nach Norden ausrichten. Die waagerechten Anteile des Erdmagnetfelds sind hier für die Anzeige zu schwach.

Ein speziell konstruierter Kompass für diese Messungen – er ähnelt einem Schiffskompass – zeigt am magnetischen Nordpol mit seiner „Norden“-Markierung senkrecht nach unten.

Innere Unruhe

Er ist, war es von Anbeginn, ein Vagabund – der arktische Magnetpol. Er ist nicht ortsfest und wandert ständig nach einem polydimensionalen Muster. Die Verlagerung des magnetischen Magnetpols geschieht von Jahr zu Jahr in einer nur grob vorhersehbaren Art. Im Augenblick verläuft seine Wanderung jährlich um ca. 40 Kilometer in Richtung Nordwest, die kanadischen Nordpolarmeer-Inseln hat er inzwischen verlassen. Dabei wandert der arktische Magnetpol auf einer elliptischen Bahn täglich um seine mittlere Position.

Größere Positionsverlagerungen bei Störung

Der Magnetpol kann bei Erdmagnetfeld-Störungen um bis zu 50 Kilometer von seiner mittleren Position abweichen. Die Verlagerung besteht, solange die Magnetfeldstörung andauert. Es ist nachgewiesen, dass sich in der Erdgeschichte das Magnetfeld der Erde mehrmals umgepolt hat.

Nicht wenige Wissenschaftler vertreten die Meinung, dass die Beschleunigung der Verlagerung ein Hinweis für eine langfristig bevorstehende Umpolung der Erde ist.

Durch die vorher genannten Vorgänge gibt es Unregelmäßigkeiten bei Navigationsgeräten, vor allem in hohen Breitengraden.

Navigationsmethoden

Die drei klassischen Navigationsverfahren wurden im Laufe der Jahre mit Ergänzungen und Neuerungen erweitert. Heute unterscheidet man im Allgemeinen 7 Methodengruppen und als achte eine optimale Kombination. Bei fast allen Navigationsmodellen spielt der Kompass eine entscheidende Rolle. Seine Nadel zeigt immer auf den arktischen Magnetpol – die magnetische Nordrichtung. Aus dieser Position heraus lassen sich alle anderen Himmelsrichtungen bestimmen.

Kapriolen in der Arktis

Wo sich der arktische Magnetpol wann befindet, zeigt das World Magnetic Model (WMM). Dies ist ein großräumiges Modell zur Beschreibung des Erdmagnetfeldes und seiner Änderung. Aktualisiert wird es vom US-amerikanischen National Geophysical Data Center (NGDC) und dem British Geological Survey (BGS) und wird in 5-Jahres Abständen herausgegeben.

WMM ist das geomagnetische Standardmodell bei zahlreichen nationalen sowie internationalen Diensten und wird auch in Geräten mit Magnetfeldsensoren eingesetzt.

“World Magnetic Model is the standard model used by the U.S. Department of Defense, the U.K. Ministry of Defence, the North Atlantic Treaty Organization (NATO) and the International Hydrographic Organization (IHO), for navigation, attitude and heading referencing systems using the geomagnetic field. It is also used widely in civilian navigation and heading systems.”

Das Modell liefert weltweit die Ortsmissweisung und eine Beschreibung des Erdmagnetfeldes für einen Bereich von einem Kilometer unter bis 850 Kilometer über der Erdoberfläche.

Daneben – trotz aller Sorgfalt

Kurz nach der neuen turnusgemäßen Neukartierung (2015) des Erdmagnetismus gab es unter Südamerika einen geomagnetischen Ausschlag, der nicht von Modellrechnungen vorhergesagt wurde. Außerdem bewegte sich auch noch der magnetische Nordpol. Dieser befand sich lange Zeit in Nordkanada, wandert aber ständig und liegt derzeit im arktischen Meer unweit des geografischen Nordpols.

Diese Unregelmäßigkeiten lassen die Realität von den Vorhersagen abweichen. Im März des vergangenen Jahres berichteten Nutzer in der Arktis von Ungenauigkeiten in der Navigation. Das heißt aber nicht, dass Navigationssysteme derzeit in die Irre führen. Die Abweichungen liegen in bewohnten Gebieten bei unter einem Grad – nur in der Arktis könnte die Ungenauigkeit des World Magnetic Model zum Problem werden.

Ein Update muss her

Daraufhin wurde ein außerplanmäßiges Update vorgesehen. Dessen Daten stellen britische Geologen seit dem vergangenen September in Roh-Form zur Verfügung. Die Software, die eine Anwendung im Alltag erleichtert, wird allerdings von ihren amerikanischen Kollegen geliefert und hier blieb alles hängen. Die anstehende Aktualisierung des sogenannten World Magnetic Model, der Weltkarte des Erdmagnetfelds, musste verschoben werden, da die zuständige Nationale Ozean- und Atmosphärenbehörde NOAA vom Shutdown betroffen war.

Die neue Version des World Magnetic Model wurde daher erst am 04. Februar 2019 veröffentlicht.

Warum der Magnetische Nordpol am Geografischen Südpol ist

So manch einem ist es vielleicht schon aufgefallen, dass Definitionen des Nord- bzw. Südpols nicht immer äquivalent zueinander sind. Tatsächlich gibt es sogar drei verschiedene geläufige Definitionen der Pole, nämlich den geographischen, den magnetischen sowie den geomagnetischen Pol. Dieser Artikel wird sich vor allem mit den geographischen und magnetischen Polen sowie deren Abgrenzung zueinander befassen.

Der geographische Nord- bzw. Südpol ist der Punkt, der wohl am ehesten der klassischen Definition des jeweiligen Pols entspricht. Hierbei handelt es sich um den Durchstoßpunkt der gedachten Erdachse durch die Erdoberfläche und somit – wenn man so will – um den imaginären Scheitelpunkt der Erde. Jedoch ist dieser Nordpol gar kein Nordpol im physikalischen Sinne. Der geographische Nordpol ist nämlich definiert als der Punkt, welcher von einem Kompass als Norden angezeigt wird. Allerdings ist diese Definition nicht akkurat, da sich gleichnamige Pole abstoßen bzw. ungleichnamige Pole anziehen und der Kompass aus einem Magneten besteht, weshalb der geographische Nordpol im physikalischen Sinn ein Südpol ist. Gleiches gilt natürlich ebenso für den geographischen Südpol und somit magnetischen Nordpol.

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Während der Ort des geographischen Nord- und Südpols konstant ist, verändert sich die Position des magnetischen Pols stetig. Dies liegt daran, dass das Erdmagnetfeld nicht konstant ist und der magnetische Pol definiert ist als der Punkt, an dem die magnetischen Feldlinien orthogonal zur Erdoberfläche stehen. Momentan befindet sich dieser nördlich der kanadischen Inseln, wobei er jährlich 40 km in Richtung Nordwesten wandert. Für die magnetischen Pole gilt das gleiche wie für die geographischen: Der Nordpol ist physikalisch gesehen ein Südpol und umgekehrt. Um derartige Missverständnisse zu vermeiden, werden alternativ auch die Bezeichnungen „arktischer Magnetpol“ bzw. „antarktischer Magnetpol“ genutzt, welche jedoch nicht verbreitet sind.

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Wäre das Erdmagnetfeld gleichmäßig stark, wie das eines Stabmagneten, so ergäben sich dadurch zwei weitere Pole – der arktische und der antarktische geomagnetische Pol. Diese theoretischen Pole entstehen nämlich aus der Überlegung eines Erdkerns in Form eines Stabmagneten, der ein homogenes Magnetfeld aufbaue. Diese Pole sind jedoch nur ein formales Konstrukt und existieren nicht in der Realität.
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AC Nautik Bootschein

Schlagwort: arktischer Magnetpol