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Die Nadel eines Magnetkompasses zeigt auf die Magnetpole der Erde, genauer gesagt befindet sie sich im Erdmagnetfeld parallel zu ihren magnetischen Kraftlinien. Dieses Phänomen wird sowohl auf der Nord- als auch auf der Südhalbkugel beobachtet. Aber es gibt Ausnahmen, und das ist nicht so selten.

In der Regel ist das Ende des Pfeils, das zum magnetischen Nordpol zeigt, in einer Kontrastfarbe lackiert.

Woraus besteht der Pfeil?

Jede magnetische Kompassnadel besteht aus einem ferromagnetischen Material.

Ein Ferromagnet ist ein Material, das auch ohne äußeres Magnetfeld magnetisiert werden kann. Darin wird eine ferromagnetische Fernordnung der magnetischen Momente von Atomen und Ionen aufgebaut, wodurch es magnetische Eigenschaften erhält. Dieses Video erklärt dieses Phänomen:

Wenn ein Ferromagnet jedoch auf die Curie-Temperatur erhitzt wird, wird diese Ordnung zerstört und der Ferromagnet wird paramagnetisch. Ein über einem Feuer erhitzter Magnet verliert seine magnetischen Eigenschaften. Dies ist die Grundlage für die einfachste Methode zur Entmagnetisierung verschiedener Magnete, nicht ausgeschlossen auch der Nadel eines Magnetkompasses.

Um einen Ferromagneten wieder zu magnetisieren, muss seine Temperatur unter den Curie-Punkt gesenkt und in ein Magnetfeld gebracht werden – entweder neben einem anderen Magneten platziert oder magnetisiert, wodurch er zum Kern eines Elektromagneten wird.

Warum dreht sich die Magnetnadel?

Um dieses Problem zu verstehen, müssen Sie sich daran erinnern, was ein Magnetfeld ist. Und ein Magnetfeld ist ein Kraftfeld, das elektrische Ladungen und Körper mit einem magnetischen Moment beeinflussen kann.

Somit können zwei Magnete miteinander interagieren, wobei sich ihre gleichen Pole abstoßen und ihre entgegengesetzten Pole anziehen. Der Nord- und der Südpol tendieren also dazu, sich zu verbinden, aber der Süden mit dem Süden und der Norden mit dem Norden behindern im Gegenteil die Verbindung der beiden Magnete.

Betrachten Sie nun die Nadel des magnetischen Kompasses und unseren Planeten. Beide Objekte sind Magnete und interagieren daher nach dem oben genannten Prinzip miteinander. Das heißt, das nördliche Ende des Pfeils reicht in Richtung Südpol der Erde und das südliche Ende in Richtung Norden.

Aber wie kann das sein? Immerhin wurde uns gesagt, dass das nördliche Ende des Pfeils nach Norden zeigt? Was ist der Haken?

Die Erklärung ist ganz einfach: Die magnetischen Nord- und Südpole der Erde wurden nach den geografischen Polen umbenannt und benannt, die sich in unmittelbarer Nähe zu ihnen befanden. Es stellt sich also heraus, dass sich in der Nähe des geografischen Nordpols tatsächlich der magnetische Südpol der Erde befindet, der der Einfachheit halber als magnetischer Nordpol bezeichnet wurde, und auf der Südhalbkugel ist alles genau umgekehrt.

Die Wechselwirkung zwischen diesen beiden Magneten ist nicht sehr stark. Wenn Sie den Pfeil einfach auf den Boden legen, ist es unwahrscheinlich, dass er sich bewegt. Um seine Rotation im relativ schwachen Magnetfeld der Erde nicht zu beeinträchtigen, wird er daher auf einer Spitze „gesetzt“, die als Achse fungiert, oder, wie bei den ersten europäischen Kompassmodellen, hineingelassen das Wasser, wodurch der Widerstand bei der Rotation auf ein Minimum reduziert wird.

Um das nördliche und das südliche Ende des Pfeils nicht zu verwechseln, werden sie normalerweise unterschiedlich ausgeführt. Am häufigsten können sich die Enden des Pfeils in Form und Farbe unterscheiden. In der Regel wird das nördliche Ende des Pfeils rot hervorgehoben, es gibt jedoch Ausnahmen. In einem separaten Artikel finden Sie Informationen zu den Farben und Formen, die zur Hervorhebung des nördlichen Teils des Pfeils verwendet werden, sowie dazu, wie Sie das nördliche Ende des Pfeils selbst bestimmen können.

Warum zeigt die Nadel nicht auf den wahren Norden?

Wie bereits erwähnt, zeigt die Nadel eines Magnetkompasses die Richtung zum magnetischen Norden und Süden der Erde an. Allerdings stimmt die Lage der Magnetpole nicht mit der Lage der wahren Pole der Erde überein. Darüber hinaus ändert sich die Position der Magnetpole der Erde ständig, und die Änderungsrate ist im Laufe der Zeit nicht konstant und unterscheidet sich an den Nord- und Südmagnetpolen, was mit Prozessen im Inneren des Planeten verbunden ist.

Daher ist die Aussage, dass die magnetische Kompassnadel immer auf den wahren Norden zeigt, falsch.

Wir haben oft gehört, dass in Alaska, dem größten Bundesstaat der Vereinigten Staaten, die Nadel des magnetischen Kompasses nicht nach Norden, sondern nach Osten zeigt. Das ist nicht ganz richtig. Wenn wir uns die Karte der magnetischen Deklinationsisogonen ansehen, können wir sehen, dass die größte Abweichung des Pfeils nach Osten nicht einmal 40° erreichen wird, und das ist nicht die östliche Richtung, sondern die nordöstliche. Aber wenn wir darüber sprechen, wo die Kompassnadel nach Westen statt nach Norden zeigt, dann gibt es ein solches Territorium – das ist Nunavut, das kürzlich Teil Kanadas wurde.

Die Isogonenkarte ist unten dargestellt:

Bei Bedarf ist es jedoch weiterhin möglich, anhand der Messwerte eines Magnetkompasses die Richtung zu den wahren Polen der Erde zu bestimmen. Dazu müssen Sie die Größe der magnetischen Deklination kennen, über die wir gesprochen haben

Warum zeigt die Nadel manchmal nicht auf den magnetischen Nordpol?

Genauer gesagt zeigt die Nadel eines Magnetkompasses nicht einmal genau auf die Magnetpole der Erde. Ihre Messwerte sind in diesem Fall ungefähre Angaben.

An den Magnetpolen selbst neigt die magnetische Kompassnadel dazu, eine vertikale Position einzunehmen, da die Linien des Erdmagnetfelds, zu denen die Nadel parallel verläuft, in diesen Gebieten senkrecht zur Horizontebene verlaufen. Somit zeigt der nördliche Teil des Pfeils nach unten zum Nordpol und der südliche Teil nach unten zum Südpol.

Es gibt jedoch Situationen, in denen die Messwerte der Magnetnadel recht stark von der „Norm“ abweichen und es dann ohne zusätzliche Korrekturen in den Berechnungen zu großen Fehlern kommen kann.

Solche Abweichungen können verschiedene Gründe haben. Schauen wir uns einige davon an.

Dies geschieht beispielsweise in Gebieten mit magnetischen Anomalien, in denen sich die Richtung der Erdmagnetfeldlinien stark von der Richtung der Magnetfeldlinien in benachbarten Gebieten unterscheidet. Karten mit solchen Gebieten enthalten manchmal einen Hinweis, dass es sich bei dem abgebildeten Gebiet um eine magnetische Anomalie handelt.

Wenn es nicht richtig funktioniert, können die Messwerte der Magnetnadel manchmal durch verschiedene in der Nähe befindliche Ferromagnete beeinflusst werden. Normalerweise ist ihr Einfluss immer vorhanden, aber aufgrund ihrer Entfernung von der Nadel ist dieser Einfluss im Vergleich zum Einfluss des Erdmagnetfelds vernachlässigbar. Befindet sich die Quelle eines fremden Magnetfelds (ein Ferromagnet oder ein Leiter, durch den ein elektrischer Strom fließt) zu nahe an der Nadel, kann sein Einfluss spürbar sein und oft überwiegen, was sich negativ auf die Ergebnisse von Messungen mit a auswirkt Kompass.

Letztendlich kann der Fehler in den Messwerten eines magnetischen (und nicht nur magnetischen) Kompasses durch seine Fehlfunktion beeinflusst werden. Dies ist keine so seltene Situation und muss daher mit voller Verantwortung behandelt werden.

Hilfselemente „Pfeil“ des Kompasses

Um die korrekte Funktion des Hauptelements des Kompasses – der Magnetnadel – zu gewährleisten, enthält dieses Gerät eine Reihe von Hilfselementen. Werfen wir einen Blick auf einige davon.

Flasche. Es ermöglicht Ihnen, den Pfeil vor mechanischer Beschädigung, Verlust und vor dem Einfluss von Wind und Regen zu schützen.

Flüssigkeit in einer Flasche. Es dient der schnellen Stabilisierung des Pfeils. Kompasse, deren Kolben mit einer speziellen Flüssigkeit gefüllt ist, werden Flüssigkeitskompasse genannt. Bei „Luft“-Modellen wurde zu diesem Zweck ein Messingkörper verwendet, der die Schwingungen der Nadel aufgrund des Auftretens induzierter Ströme reduziert. Vergleicht man jedoch die beiden Stabilisierungsmöglichkeiten, so klingen bei Flüssigkeit etwaige Schwingungen der Nadel deutlich schneller ab.

Arretir. Hierbei handelt es sich um einen speziellen Stopper zum Stoppen des Pfeils, meist in Form eines kleinen Verriegelungshebels. Dadurch können Sie den Pfeil stationär halten und so seine chaotischen Vibrationen verhindern, während sich eine Person entlang der Route bewegt.

Wie man mit eigenen Händen einen Kompasspfeil herstellt

In einem Notfall außerhalb der Zivilisation kann es notwendig sein, einen primitiven Kompass zu konstruieren.

Es ist zulässig, kleine ferromagnetische Produkte als Pfeil für einen solchen Kompass zu verwenden. Am häufigsten wird eine magnetisierte Nähnadel als Pfeil für einen selbstgebauten Kompass verwendet, obwohl auch andere Gegenstände, wie eine Sicherheitsnadel oder ein Angelhaken, diese Rolle genauso gut erfüllen können.

Weitere Informationen zur Herstellung eines Kompasses aus Abfallmaterialien finden Sie hier

Übrigens wurde im alten China, wo der erste Magnetkompass erfunden wurde, ein spezieller magnetisierter Löffel, der sich frei auf einem glatten Brett drehte, als Pfeil verwendet.

So navigieren Sie mit einer Kompassnadel

Mit Hilfe einer funktionierenden Magnetnadel können Sie unterschiedliche Probleme lösen, für die Orientierung sind jedoch vor allem zwei wichtig: die Bestimmung der Himmelsrichtungen und die Bestimmung der Richtung, in die Sie sich bewegen müssen.

Um die Himmelsrichtungen zu bestimmen, müssen Sie mithilfe des Pfeils die Richtung nach Norden ermitteln und sich dieser zuwenden. Jetzt wird der Süden hinten sein, der Osten wird rechts sein und der Westen wird links sein.

Um die Richtung der weiteren Bewegung mithilfe des Kompasspfeils auszuwählen und den Azimut zu kennen, müssen Sie anhand der Pfeilanzeigen die Nordrichtung bestimmen und dann den Winkel davon im Uhrzeigersinn messen, der dem gewünschten magnetischen Azimut entspricht.

Wie wir sehen, gibt es weder in der Arbeit der Magnetnadel noch in der Nadel selbst etwas Geheimnisvolles oder Widersprüchliches. Alles wird vollständig durch die Gesetze der Physik und das Wissen über die Welt um uns herum erklärt. Es war dieses von früheren Generationen angesammelte Wissen, das den Menschen das Überleben ermöglichte und zum Aufblühen der menschlichen Zivilisation führte, und es ist dieses Wissen, das heute denen zu Hilfe kommt, die sich in Notsituationen fernab der Zivilisation befinden oder einfach verloren gehen im Wald beim Pilzesammeln.

Viele Leute denken, dass die Nadel eines Magnetkompasses in den geografischen Norden zeigt. Dies ist jedoch überhaupt nicht wahr. Tatsache ist, dass der geografische und der magnetische Pol nicht zusammenfallen, sodass die Nordnadel eines Magnetkompasses im Allgemeinen auf den magnetischen Nordpol zeigt, der etwa 560 km (für die Ära 2010) vom geografischen Pol entfernt ist Magnetpole driften ständig. Wenn es in der Nähe starke lokale magnetische Anomalien gibt, zeigt die Kompassnadel nicht auf den Magnetpol. Aber in jedem Fall ist die Kompassnadel entlang der Kraftlinien des Erdmagnetfeldes ausgerichtet.

Abbildung 1 zeigt die Position des magnetischen Nordpols auf dem Globus. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, gibt es an verschiedenen Punkten des Planeten einen bestimmten Winkel zwischen den magnetischen und geografischen Nordrichtungen, der als bezeichnet wird magnetische Deklination. Befindet sich der magnetische Nordpol rechts vom geografischen Pol (die Kompassnadel weicht nach Osten ab), gilt die magnetische Deklination als östlich (positiv). Wenn die Nadel des Magnetkompasses nach Westen abweicht, gilt die magnetische Deklination als westlich (negativ). Wenn die Richtungen übereinstimmen, wird die Deklination als Null betrachtet.

Reis. 1. Rote Pfeile zeigen die Richtung des magnetischen Nordpols an, schwarze Pfeile zeigen die Richtung des geografischen Pols an.
Der Winkel zwischen diesen Richtungen wird magnetische Deklination genannt.

Wie lässt sich die magnetische Deklination für einen bestimmten Breiten- und Längengrad bestimmen? Dazu müssen Sie die vom National Geophysical Information Center bereitgestellten Daten verwenden. Wenn man dort die Koordinaten von Moskau (55,75 N 37,61 E) für die Epoche vom 1. Januar 2012 eingibt, erhält man folgende magnetische Deklination:
Deklination = 10°16" E, Änderung 0°7" Ost pro Jahr.

Reis. 2. Ermittlung des magnetischen Deklinationswerts für Moskau für den Zeitraum vom 1. Januar 2012
auf der Website des National Geophysical Information Center (NOAA).

Darüber hinaus können Sie auf derselben Website eine Weltkarte mit magnetischer Deklination herunterladen. Ein Fragment einer solchen Karte ist in Abbildung 3 dargestellt.

Reis. 3. Fragment der Karte der magnetischen Deklination für die Epoche 2010.

Wie nutzt man die magnetische Deklination?

Angenommen, wir müssen uns auf der Karte mit einem Kompass genau nach Osten bewegen (Azimut = 90°), wir sind in Moskau (Moskauer Koordinaten: 55,75 N 37,61 E) und auf der NOAA-Website haben wir die magnetische Deklination für Moskau für die Strömung erhalten Datum (01.01.2012), entspricht 10°16"E (d. h. östliche Deklination). Abbildung 4 zeigt die Position des Nordpfeils des Magnetkompasses relativ zur Richtung zum geografischen Norden:

Da unsere magnetische Deklination östlich (positiv) ist, muss die magnetische Deklination vom geografischen Azimut, entlang dem wir uns bewegen, abgezogen werden, um den gewünschten Azimut auf der Kompassskala zu erhalten:
90° - 10° = 80°.

80° ist ein magnetischer Azimut (d. h. Kompassanzeige), nach dem wir uns genau nach Osten bewegen (Azimut = 90°). Wenn Sie eine lange Strecke in diese Richtung zurücklegen müssen (Tausende von Kilometern, und wenn es lokale magnetische Anomalien gibt, dann Hunderte von Kilometern), muss die magnetische Deklination natürlich ständig angepasst werden.

Wie gibt man die Bewegungsrichtung in einem Evakuierungsplan richtig an?

Wie soll die Bewegungsrichtung zu einem Notausgang in Evakuierungsplänen korrekt angegeben werden? Heute gibt es zwei gemeinsame Meinungen:

1. Pfeil
2. Schild E-03 oder E-04 (Richtung zum Notausgang nach rechts/links) gemäß GOST R 12.4.026-2001

Was sagt ND? Nichts. GOST R 12.2.143-2009 regelt nicht, wie die Bewegungsrichtung korrekt angegeben wird. Deshalb gibt es Meinungsverschiedenheiten.

Ich glaube, dass ein Pfeil verwendet werden sollte. Warum? Ich schlage vor, dieses Thema aus theoretischer und praktischer Sicht ausführlich zu betrachten:

Theoretische Begründung – wie die Bewegungsrichtung angegeben werden soll.

Argumente für das Zeichen:

GOST R 12.2.143-2009 legt fest, dass „farbografische Abbildungen von Sicherheitszeichen ... auf Evakuierungsplänen den Anforderungen von GOST R 12.4.026-2001 entsprechen müssen.“ Bei der Untersuchung der folgenden Anforderung – „Fluchtwege, die zu den Hauptnotausgängen führen, sollten mit einer durchgezogenen grünen Linie markiert sein, die die Bewegungsrichtung angibt“ – sehen einige Entwickler darin eine Art phonetischen Zusammenhang mit der semantischen Bedeutung des Zeichens E-03 oder E-04 („Richtung zum Evakuierungsausgang rechts/links“), basierend auf der Erwähnung des Wortes „Richtung“. Aufgrund dieser vagen Ähnlichkeit der Formulierungen sind die Entwickler der Meinung, dass genau diese „Bewegungsrichtung“ mit dem Zeichen E-03 oder E-04 gekennzeichnet werden sollte. In diesem theoretischen Ansatz steckt eine gewisse Berechtigung, aber gleichzeitig gibt es auch einen Widerspruch: Wenn man sich vollständig an die Regel hält, die Bewegungsrichtung durch Zeichen darzustellen, deren semantische Bedeutung das Wort „Richtung“ enthält, dann wäre es logisch, dies zu tun Verwenden Sie alle Zeichen hintereinander von E-03 bis E-12, da jedes von ihnen einen Hinweis auf eine bestimmte Bewegungsrichtung „links“ oder „rechts“, „oben“ oder „unten“ hat:

Darüber hinaus sollte auf geraden Abschnitten (z. B. entlang von Korridoren) die Bewegungsrichtung durch die Zeichen E-11 und E-12 genau angegeben werden, wenn wir direkt von der Bedeutung „Richtung direkt zum Notausgang“ ausgehen. Aber aus irgendeinem Grund macht das niemand. Aus irgendeinem unverständlichen Grund glauben die Entwickler, dass die Zeichen E-03 und E-04 völlig ausreichen, um die Bewegungsrichtung in jede Richtung anzuzeigen. Sehen wir uns an, wie es notwendig wäre, die Bewegungsrichtung anzugeben, wenn wir der genannten Logik bis zum Ende folgen. Nehmen wir an, es gibt einen Raum wie diesen:

So können wir anhand von Pfeilen und Liniengrafiken darstellen, in welche Richtung sich eine Person drehen sollte, um aus einem beliebigen Raum zum Ausgang zu gelangen:

So sieht es aus, wenn nur das Zeichen E-03(04) verwendet wird:

Und so würde es aussehen, wenn man der genannten Logik bis zum Ende folgt:

Meiner Meinung nach kann man ein solches Diagramm nicht so einfach lesen. Beachten Sie außerdem die Schwierigkeiten, die beim Abbiegen der grünen Linie des Evakuierungswegs auftreten, insbesondere dort, wo sich mehrere Linien kreuzen. Eine Sache ist beruhigend, dass das niemand tut.

Das Hauptargument für ein Zeichen zur Angabe der Bewegungsrichtung ist, dass GOST R 12.2.143-2009 direkt auf GOST R 12.4.026-2001 verweist, das eine Beschreibung der genannten Zeichen und die Tatsache enthält, dass dieses GOST dies regelt Verwendung derselben Zeichen. Ja, das ist offensichtlich, aber als Beweis völlig unhaltbar, da es sich nur um die Einhaltung der im Evakuierungsplan angebrachten Symbole handelt. Es bleibt die Frage: Sollten die Symbole E-03 und E-04 bei der Entwicklung eines Evakuierungsplans verwendet werden?

Es besteht die Meinung, dass das Zeichen E-03(04) bei der Wahrnehmung eines Evakuierungsplans besser sichtbar ist. Meiner Meinung nach ist dies umstritten, da dieses Schild mit dem Ziel entwickelt wurde, Menschen während ihrer tatsächlichen Bewegung durch die Korridore des Gebäudes zu leiten, das heißt, es wurde in einem großen Design konzipiert, das eine lesbare Platzierung ermöglicht Form, ein ziemlich entwickeltes Piktogramm aus drei Elementen: einem nicht zu sportlich aussehenden laufenden Mann, einem Pfeil und einem schematischen Bild einer Tür. Bei einer minimal zulässigen Schildhöhe von 5 cm (Tabelle 3 GOST R 12.4.026-2001) ist ein solcher „Comic“ aus einer Entfernung von nicht mehr als einem Meter wirklich gut lesbar. Es muss daran erinnert werden, dass es ohne Beeinträchtigung durch fremde Grafiken gelesen werden kann, da es an einer freien Wand platziert wird, sodass es seine Aufgabe – die Richtungsangabe – bestmöglich erfüllt. Erinnern wir uns nun an die maximale Höhe des Schildes auf dem Evakuierungsplan von 1,5 cm und stellen wir uns auch einen ziemlich komplexen und großen Raum mit einer verwirrenden Aufteilung vor, der eine ständige Klärung der Bewegungsrichtung erfordert, und stellen wir uns vor, wie einfach es zu lesen sein wird :

Für den Pfeil:

Der Pfeil wird auch durch die Tatsache gestützt, dass GOST R 12.2.143-2009 direkt auf GOST 28130 verweist: „Wenn es erforderlich ist, die Merkmale (technischen Eigenschaften) der in Evakuierungsplänen angegebenen Brandschutzmittel zu spezifizieren, ist die Verwendung konventioneller Mittel zulässig.“ grafische Symbole gemäß GOST 28130“, in der eine Empfehlung in Form von Tabelle 3 enthalten ist, die am klarsten und eindeutigsten zeigt, welches Symbol „Fluchtweg, Fahrtrichtung“ sowie „Fluchtweg, Ausgang“ anzeigen soll.

Tisch 3

Wir sehen, dass sich GOST R 12.2.143-2009 gleichermaßen auf GOST 28130 und GOST R 12.4.026-2001 bezieht, und zwar genau in dem Abschnitt, der die Anforderungen an den grafischen Teil des Evakuierungsplans festlegt.

Es besteht die Meinung, dass aus GOST 28130 keine Symbole übernommen werden können, mit Ausnahme herkömmlicher grafischer Symbole von Feuerlöschern, Feuerlöschanlagen und Feuermeldern, da dies den Anwendungsbereich einschränkt. Das ist einerseits fair. Andererseits hat GOST R 12.4.026-2001 aber auch einen völlig anderen Anwendungsbereich und das Dokument erwähnt nie, dass es bei der Entwicklung von Evakuierungsplänen verwendet werden sollte. Warum wird es verwendet? Denn GOST R 12.2.143-2009 bezieht sich darauf und verlangt, dass Brandschutz- und Sicherheitsschilder diesem entsprechen. Aber in gleicher Weise bezieht sich GOST R 12.2.143-2009 auch auf GOST 28130 und schlägt vor, daraus „Brandschutz“-Zeichen zu übernehmen, wenn es notwendig ist, sie zu präzisieren. Meiner Meinung nach besteht offensichtlich die Notwendigkeit, das Vorzeichen (Symbol) der Bewegungsrichtung anzugeben, und Tabelle 3 von GOST 28130 kommt damit gut zurecht. Allerdings handelt es sich bei dem Verkehrswegweiser nicht gerade um ein „Brandschutz“-Schild. Zurück zum Gegenargument, dass sich der Geltungsbereich von GOST 28130 nicht auf Evakuierungspläne erstreckt und, was am wichtigsten ist, keine anderen grafischen Darstellungen außer den Schildern von Feuerlöschern, Feuerlöschanlagen und Feuermeldern regelt, auch wenn wir damit einverstanden sind eine gesetzliche Einschränkung, dann sind wir in diesem Fall alle. Wir können die Symbole aus Tabelle 3 gleichermaßen verwenden, da es kein anderes Dokument gibt, das ebenfalls klar definiert, wie die Bewegungsrichtung (Fahrtrichtung) angegeben werden soll Evakuierungspläne. Daher liegt hier kein Widerspruch oder Verstoß vor.

Was die Formulierung „Bewegungsrichtung“ betrifft, auf die sich die Entwickler berufen und die Zeichen E-03 und E-04 als am nächsten kommende Bedeutung verwenden, unterscheidet sich die semantische Bedeutung dieser Zeichen wiederum von der problematischen Formulierung und klingt wörtlich so: „ Richtung zum Notausgang.. ." Bitte beachten Sie, dass die semantische Formulierung des Pfeils „... Fahrtrichtung“ im Gegensatz zur semantischen Bedeutung des Zeichens E-03 „Richtung zum Notausgang“ deutlich näher an der gewünschten Formulierung „Bewegungsrichtung“ liegt.

Darüber hinaus handelt es sich bei „Bewegungsrichtung“ und „Richtung zu einem Notausgang“ im Allgemeinen um unterschiedliche Konzepte, im Gegensatz zu den Synonymen „Bewegungsrichtung“ und „Fahrtrichtung“.

Infolgedessen haben, wie wir sehen, aus theoretischer Sicht alle Argumente grundsätzlich eine sehr wackelige Grundlage und ein leichter Vorteil zugunsten des Pfeils kann dadurch ausgeglichen werden, dass in der vorherigen Ausgabe von GOST R 12.2. 143-2009 (R 12.2.143-2002) gab es einen Antrag mit einem Beispiel für die Erstellung eines Evakuierungsplans. Und die Schilder E-03 und E-04 dienten als Verkehrsrichtungsanzeiger.

Vor 2009 war dies ein schwerwiegendes Argument, heute gibt es eine solche Anwendung nicht mehr. Und ich glaube, das liegt vor allem daran, dass das Beispiel mit offensichtlichen Mängeln erstellt wurde, die die Praxis über 7 Jahre hinweg ans Licht gebracht hat. Selbst bei starkem Wunsch führt die Verwendung der Zeichen E-03 und E-04 in Evakuierungsplänen zur Angabe der Bewegungsrichtung in komplexen Räumlichkeiten zu sehr schwerwiegenden Problemen, die den rationalen Nutzen des Plans selbst in Frage stellen. Um dies zu verstehen, müssen Sie sich der Praxis zuwenden.

Praktische Begründung – wie man die Bewegungsrichtung angibt.

Fangen wir also einfach an. Nehmen wir einen großen Raum mit einem Notausgang, einem Feuerlöscher darin und einem Alarmknopf. Hier ist alles einfach:

Stellen wir uns nun vor, dass dies nur einer der Räume auf der Etage ist, wir werden die Anzahl der Notausgänge und die Anzahl der Korridore erhöhen, sagen wir, dass dies ein Konzertsaal ist::

Fügen wir die notwendigen Texte hinzu:

Da es sich um einen Konzertsaal handelt, erinnern wir uns an die Anforderungen internationaler normativer Dokumente und duplizieren den Text auf Englisch:

Wie Sie sehen, beginnen auf dem Plan mit der Verwendung von Schildern bereits Probleme – und dies ist nur ein Provinztheater, dessen Sitzplatzzahl nicht 200 Sitzplätze erreicht:

Es gibt aber auch Hauptstadttheater mit 1000 Sitzplätzen!

Wir können den Maßstab des Plans nicht reduzieren, da wir die Größe der 8-mm-Symbole nicht reduzieren können. Wenn Sie die Symbole nicht verkleinern, passen sie, wie in der vorherigen Abbildung deutlich zu sehen ist, physisch nicht in einige Räume.

Dadurch passt der Plan nicht in das 60x40-Format.

Versuchen wir, es anhand der Anzahl der Notausgänge in mehrere Abschnitte zu unterteilen:

Natürlich können wir mit unserem Plan machen, was wir wollen, aber wie Sie sehen, speichert dies unseren Plan immer noch nicht und selbst im kleinsten Abschnitt überlappen sich die Symbole:

Und sehen Sie, wie einfach und elegant das Problem überlappender Symbole gelöst wird und wie einfach der Plan aussieht, wenn Sie den Pfeil verwenden. Auch bei diesem Bildmaßstab sind die Bewegungsrichtungen zu den Notausgängen erkennbar. Darüber hinaus entfällt die Notwendigkeit, Schnittpläne zu erstellen, und wir stellen den gesamten Raum zur Verfügung, was die räumliche Orientierung einer Person sicherlich verbessert.

Unser Plan hat seinen praktischen Nutzen und sogar eine gewisse grafische Ästhetik behalten!

Meiner Meinung nach ist das allgemeine Argument für den Pfeil gerade seine rationale Benutzerfreundlichkeit und Wahrnehmung. Der Pfeil ist zunächst einmal ein häufig verwendetes, erkennbares Zeichen. Zu den weit verbreiteten Verkehrszeichen zählen beispielsweise:

Selbst wenn Sie die Verkehrsregeln nicht kennen, können Sie wahrscheinlich dennoch die allgemeine Bedeutung verstehen.

Und hier sind Militärkarten mit aktivem Einsatz von Pfeilen:

Hier ist ein tolles Beispiel dafür, wie ein Pfeil die Bewegungsrichtung in Form von Richtungspfeilen anzeigt:

Man sieht deutlich, in welche Richtung Glavryba geht.

Ein außergewöhnliches Beispiel ist jedoch das bekannte Zeichen E-03, dessen zentrales Element ebenfalls ein Pfeil ist:

Wenn jemand beim Betrachten des Pfeils nicht verstehen kann, in welche Richtung er laufen soll, dann habe ich große Zweifel, ob er die anspruchsvolle Grafik des E-03-Zeichens im Vergleich zum Pfeil verstehen kann. Und im Allgemeinen ist es, um ehrlich zu sein, unwahrscheinlich, dass einer Person, die verwirrt dasteht und auf den Pfeil blickt, in irgendeiner Weise geholfen werden kann.

Eine kleine Geschichte:

Woher kommt eigentlich das Problem des Pfeils oder Zeichens und warum ist es immer noch relevant? Tatsache ist, dass es auf dem Markt zwei grafische Softwarepakete zur halbautomatischen Erstellung von Evakuierungsplänen gibt – SunoCAD Eva und Evacuation Plan. Als sie erstellt wurden, orientierten sie sich an der Anwendung GOST R 12.2.143-2002 und enthielten daher zunächst fehlerhafte Algorithmen. Seitdem wurde die Software in großem Umfang an Brandschutzorganisationen verteilt, die an der Entwicklung von Evakuierungsplänen beteiligt waren (die alle stolz auf den Websites beider Programme aufgeführt sind). Beide Softwareprodukte wurden seitdem nicht aktualisiert und weisen weiterhin fehlerhafte Entwicklungsalgorithmen auf. Es ist wahrscheinlich, dass diese Vision in naher Zukunft nicht ausgerottet wird und die Entwickler von Evakuierungsplänen das E-03-Schild weiterhin als Wegweiser in die Evakuierungspläne einbauen werden.

Zusammenfassen:

1. Bisher regelt GOST R 12.2.143-2009 nicht, wie die Bewegungsrichtung auf Evakuierungswegen angegeben werden soll.
2. Mangels formulierter Anforderungen an die Angabe der Bewegungsrichtung auf Fluchtwegen hat der Bauträger das Recht, diese mit den Symbolen zu kennzeichnen, die er für angemessen hält. In diesem Fall sollte er sich von gesundem Menschenverstand und Logik leiten lassen.
3. Entwickler haben das Recht, ihren Standpunkt darüber zu verteidigen und zu begründen, welches Symbol die Bewegungsrichtung anzeigen soll, indem sie sich auf alle behördlichen und technischen Unterlagen berufen.
4. Aufsichtsbehörden haben nicht das Recht, den Evakuierungsplan als nicht mit GOST R 12.2.143-2009 übereinstimmend anzuerkennen, und zwar nur mit der Begründung, dass die Vision des Brandinspektors nicht mit der Vision des Entwicklers in der Frage übereinstimmt, welches Symbol die Richtung anzeigen soll Bewegung.

17.02.2013 Vlad Ratschkow.

02.07.2009

Diese Frage ist mehr als zweitausend Jahre alt. Die Menschheit nutzt den Kompass schon seit Jahrhunderten, doch die genaue Richtung einer Kompassnadel ist erst seit Kurzem bekannt. Der Kompass ist eine uralte Erfindung. Eine der ersten Erwähnungen einer „Magnetnadel“ fand sich in einem alten chinesischen Almanach, der im zweiten Jahrhundert zusammengestellt wurde. „Der Magnet folgt dem mütterlichen Prinzip. Die Nadel ist aus Eisen (das ursprünglich aus Stein bestand) geschmiedet und das Wesen von Mutter und Sohn besteht darin, dass sie sich gegenseitig beeinflussen und kommunizieren. Die Nadelspitze soll zur ursprünglichen Fülle zurückkehren. Ihr Körper ist sehr leicht und gerade, er sollte gerade Linien widerspiegeln. Es reagiert mit seiner Orientierung auf Qi.“

Im 11. Jahrhundert entdeckte der Wissenschaftler, Politiker und Philosoph Shen Kuo, dass der Kompass mancherorts nicht immer nach Norden zeigt: „Er verschiebt sich ein wenig nach Osten, anstatt genau nach Süden zu zeigen“, die Gründe für dieses Phänomen kann er jedoch nicht erklären . Auf der Suche nach einer Erklärung für das nicht immer identische Verhalten des Kompasses muss man sich daher mit der Geschichte der Erforschung des Magnetismus durch Wissenschaftler in Europa befassen, wo der chinesische Kompass im 12. Jahrhundert dank arabischer Kaufleute und Reisender ankam. Und obwohl Shen Kuo bereits im 11. Jahrhundert vorschlug, vierundzwanzig Richtungsunterteilungen anstelle der damals in China akzeptierten acht einzuführen, und diese Innovation ab dem 12. Jahrhundert in chinesischen Seekompassen „wurzelte“, kam der Kompass in einer primitiveren Form nach Europa. Deshalb musste die europäische Wissenschaft eigentlich alles neu entdecken.

Das Erscheinen des Kompasses in Europa

Die erste „europäische“ Interpretation des Funktionsprinzips des Kompasses findet sich in einem Brief des Militäringenieurs Petrus Peregrinus aus dem Jahr 1269. Peregrinus beschrieb nicht nur seine Experimente mit dem Kompass, sondern dachte auch über die Natur des Magnetismus und der Magnetpole, Abstoßung und Anziehung nach. Unglaublicherweise gelang es ihm, drei Hypothesen gleichzeitig aufzustellen, die Jahrhunderte später bestätigt wurden:

1. Bipolarität des Erdmagnetismus
2. An den Polen sind magnetische Kräfte vertikal gerichtet
3. Mit zunehmender Annäherung an den Pol nimmt die Magnetkraft zu.

Es war Peregrinus, der die Namen der Pole des Magneten vorschlug. Er schlug vor, das nach Norden zeigende Ende des Pfeils Nordpol und das gegenüberliegende Ende Südpol zu nennen. Er hat den Kompass modifiziert. Damals war der Kompass ein Magnet, der in einem Schiff schwebte, ohne Markierungen. Peregrinus fügte dem Kompass eine abgestufte Skala hinzu und verband den Kompass mit einem Meeresastrolab, was es ermöglichte, mit einem solchen Kompass die Azimute von Himmelskörpern zu bestimmen. Neben diesen erstaunlichen Vermutungen und Neuerungen gab er auch eine Reihe falscher Vorstellungen zu. Insbesondere betrachtete er die Fähigkeit der Magnetnadel, nach Norden zu zeigen, nicht als Folge der grundlegenden Eigenschaften des Magneten oder der Erde. Er neigte dazu zu glauben, dass die Magnetnadel auf den Nordstern zeigt. Seine Idee war, dass der Nordstern auf der Himmelsachse liegt, um die sich die zehn Himmelssphären drehen. Ist dieser Stern so stark, dass ihn Sterne umkreisen, dann nimmt die Magnetnadel eine Position entsprechend der Richtung ein. Diese Theorie mag uns heute naiv erscheinen, aber für die damalige Zeit (denken Sie an das 13. Jahrhundert) war sie mutig und fortschrittlich. Damals war man allgemein davon überzeugt, dass die Kompassnadel von einem riesigen magnetischen Berg am Nordpol angezogen wurde. Dieser Glaube existierte bis ins 16. Jahrhundert.

Sowohl die Polaris-Theorie als auch die Theorie des magnetischen Berges waren falsch. Als der Kompass zunehmend als Navigationsinstrument für die Schifffahrt eingesetzt wurde, kamen Zweifel auf. Den Seeleuten fiel auf, dass die Kompassnadel an manchen Stellen stark von der Richtung des Nordsterns abwich, was zu Navigationsproblemen führte. Aber Segler sind kluge Leute, sie begannen, Abweichungswerte auf Karten zu markieren. Die ersten Seekarten mit magnetischen Deklinationsmarkierungen erschienen im 15. Jahrhundert in Deutschland.

Beginn der Massenbeobachtung der magnetischen Deklination

XV-XVI Jahrhunderte – die Ära der großen Entdeckungen der Seefahrer. Nach der Entdeckung Amerikas richtete sich die Aufmerksamkeit Europas auf Übersee, und je weiter die Schiffe aufs Meer hinausfuhren, desto höher wurden die Kosten für Navigationsfehler und desto mehr Aufmerksamkeit wurde der Kartierung magnetischer Deklinationen gewidmet. Um diese Aufgabe zu erleichtern, wurden spezielle Geräte entwickelt. Das Phänomen verbreitete sich und dank dessen konnte schnell eine beträchtliche Anzahl von Messungen gesammelt werden. Messungen ergaben, dass der Kompass an verschiedenen Orten unterschiedlich von der Richtung des Nordsterns abweicht und in den meisten Fällen nicht auf ihn zeigt. Die Wissenschaft des späten 15. und frühen 16. Jahrhunderts hatte das Phänomen des Magnetismus noch nicht „gelöst“ und suchte daher nach anderen Erklärungsmöglichkeiten für die Abweichung des Kompasses vom Norden.

Der erste Versuch, den Magnetpol zu „berechnen“.

Im Jahr 1546 unternahm der berühmte Kartograf Mercator den ersten Versuch, die Position des Nordpols zu „berechnen“, indem er Linien auf der Karte eintrug, die den Kompassanzeigen an verschiedenen Punkten entsprachen. Er glaubte, dass sich diese Linien in einem Punkt schneiden sollten – dem Pol. Der Versuch war erfolglos, die Linien liefen nicht an einem Punkt zusammen und der Pol konnte nicht gefunden werden. Doch Mercator gab die Idee nicht auf und suchte nach anderen Lösungsansätzen für das Problem. Mehr als zwei Jahrzehnte später, im Jahr 1569, veröffentlichte er erstmals eine Karte, die den Pol zeigte, und wie! Er stellte die zirkumpolaren Regionen in Form eines riesigen Kontinents dar, der durch vier Kanäle geteilt war, in der Mitte am Pol ein riesiger schwarzer Berg, in der Ferne außerhalb des Polarkontinents ein weiterer kleinerer Berg und kein kleiner Punkt in einiger Entfernung davon. Noch eine Stange. Der erste Berg wird als Nordpol bezeichnet, der zweite als „Polus magnetis respektu insularum capitis Viridis“, und in der Nähe des Punktes steht „Polus magnetis respektu Corui insule“. Und obwohl Mercator seinen Magnetpol „zwischen Sibirien und Kalifornien“ platzierte, ruft die bloße Idee, die geografischen und magnetischen Pole zu trennen, Respekt hervor, und die Einführung eines zusätzlichen Magnetpols ruft Bewunderung hervor. Schließlich war dies Mitte des 16. Jahrhunderts, als die Theorie des „magnetischen Berges“ noch verbreitet war.

Entwicklung der Wissenschaft des Erdmagnetismus

Das 16. Jahrhundert in der Geschichte der Erforschung des Geomagnetismus war nicht nur durch die Mercator-Karte geprägt, sondern auch durch die Entdeckung eines weiteren Merkmals des Magnetfelds – der magnetischen Neigung. Im Jahr 1576 bemerkte der englische Physiker Robert Norman beim Experimentieren mit einer in einer Flüssigkeit schwimmenden Magnetnadel, dass die Nadel ihre Position nicht nur in der horizontalen Ebene, sondern auch in der Vertikalen ändert. Diese. Ende des 16. Jahrhunderts wussten Forscher über magnetische Deklination, magnetische Neigung und die zwischen Magneten wirkenden Kräfte Bescheid. Die wichtigste Schlussfolgerung über die Gründe für das Verhalten der Magnetnadel war nur einen Steinwurf entfernt, und im Jahr 1600 war es endlich soweit.

Der englische Physiker William Gilbert veröffentlichte das Buch „De Magnete. Über den Magneten, magnetische Körper und den großen Magneten – die Erde“, in dem er die revolutionäre Idee zum Ausdruck brachte, dass die Erde selbst ein großer Magnet ist. Anhand eines kleinen Modells der Erde aus natürlich vorkommendem magnetischem Material zeigte Gilbert, dass seine Eigenschaften und das Verhalten seiner Magnetnadel in ihrer Nähe genau mit dem übereinstimmen, was Forscher rund um den Planeten beobachten. Gilbert bemerkte, dass die Magnetnadel in der Nähe der Pole des Modells eine vertikale Position einnimmt und lieferte damit die Definition des wahren Magnetpols.

Gilbert glaubte, dass die magnetischen und geografischen Pole zusammenfielen. Auf seinem Erdmodell stimmten sie überein. Natürlich wusste er von der magnetischen Deklination, aber er erklärte sie nicht mit den unterschiedlichen Koordinaten der Pole, sondern damit, dass Kontinente mehr magnetische Elemente enthalten als der Ozean.

Gilberts Entdeckung löste eine Revolution bei der Erforschung des Erdmagnetismus aus und zog neue Wissenschaftler für diese Aufgabe an. Die zunehmende Zahl von Messungen und Daten zur magnetischen Deklination deuteten auf die Widersprüchlichkeit der Theorie des Magnetfeldes als Polpaar hin. Der Mathematiker Leonhard Euler versuchte, das Phänomen der magnetischen Deklination dadurch zu erklären, dass er die Achse des Magnetfelds so „verschiebt“, dass es nicht durch den Erdmittelpunkt verläuft, aber das reichte nicht aus. Es sieht so aus, als wären mehr Stangen nötig gewesen.

Mehrere Pole?

Im Jahr 1701 veröffentlichte der berühmte Astronom Edmond Halley die erste Karte der magnetischen Deklination im Atlantischen Ozean. Während seiner langjährigen Reise sammelte und fasste Halley Messdaten zusammen und wurde von der zuvor bemerkten Tatsache überzeugt – Die Kompasswerte an denselben Orten ändern sich im Laufe der Zeit, d.h. Der Wert der magnetischen Deklination ist nicht konstant. Auf der Suche nach einer Erklärung für dieses Phänomen stellte er die Theorie auf, dass es zwei Nordpole und zwei Südpole gibt. Er platzierte ein Paar Stangen auf der Erdoberfläche und das zweite auf der inneren Kugel in 800 Kilometern Tiefe. Dieses Modell ermöglichte es ihm, die verfügbaren Daten zur magnetischen Deklination zu erklären, und die Art ihrer zeitlichen Veränderungen wurde durch unterschiedliche Polverschiebungsraten auf der äußeren und inneren Kugel erklärt.

Die Idee mehrerer Magnetpole wurde zu Beginn des 19. Jahrhunderts entwickelt. Im Jahr 1819 veröffentlichte der norwegische Wissenschaftler Christopher Hansteen eine Abhandlung mit dem Titel „Studien zum Magnetismus der Erde“, in der er alle damals bekannten Messdaten zusammenfasste und versuchte, ein mathematisches Modell zu erstellen, das die verfügbaren Daten erklären sollte. Anhand dieses Modells war klar, dass ein Paar Stangen nicht ausreichte, sondern ein weiteres Paar benötigt wurde. Zusätzlich zu dem Paar „primärer“ Pole im Norden Kanadas und in der Ostantarktis führte er zwei weitere Pole ein: in Sibirien und im südöstlichen Pazifik.

Mathematische Modelle des Magnetfelds

Hansteens Idee, ein mathematisches Modell des Erdmagnetfelds zu erstellen, wurde vom Großen Gauß aufgegriffen. Als Mathematiker beschloss er, nicht zu versuchen, die Struktur des Magnetfelds zu verstehen, sondern ein ausschließlich empirisches Modell zu entwickeln, das die Messergebnisse beschreibt. Im Jahr 1839 veröffentlichte Gauß gleich zwei Werke: „Die Intensität der Erdmagnetkraft, auf ein absolutes Maß reduziert“ und „Die Allgemeine Theorie des Erdmagnetismus“, in denen er sowohl eine theoretische Begründung der Messmethode als auch eine vollständige neues Modell des Erdmagnetfeldes, basierend auf seiner Methode der sphärischen harmonischen Analyse. Für dieses Modell spielt es keine Rolle, wie viele Magnetpole die Erde hat; die Pole selbst spielen bei der Analyse keine Rolle. Das Vorhandensein von zwei Magnetpolen, einem in jeder Hemisphäre, war eine Konsequenz der Analyse, und die Pole wurden definiert als „der Bereich auf der Erdoberfläche, in dem die horizontale Komponente des Feldes Null ist und die Neigung 90° beträgt.“ .“ Damals waren nicht alle mit dem Konzept von Gauß einverstanden, aber heute ist seine Methode der sphärischen harmonischen Analyse universell, ebenso wie seine Definition des Magnetpols.

Eine mit dem Gauß-Modell erstellte Karte der magnetischen Feldstärke der Erde zeigt, dass die Versionen mehrerer Magnetpole gültig waren und Hansteen mit der Position seiner zusätzlichen Pole im Allgemeinen ins Schwarze traf.

Was sie als zusätzliche Pole betrachteten, nennt man heute große magnetische Anomalien. Die ostsibirische magnetische Anomalie ist ein Gebiet mit einem erhöhten Wert der Erdmagnetfeldstärke (sogar der Nordpol überschreitet diesen Parameter), während im Südatlantik die Feldstärke am niedrigsten ist. Die magnetische Feldstärke ist nur eine ihrer Eigenschaften; es gibt auch magnetische Deklination und magnetische Neigung, und die Intensität selbst wird in Komponenten zerlegt – vertikal und horizontal, die wiederum in nördliche und östliche Komponenten zerlegt werden. Die Karte der magnetischen Deklinationswerte zeigt deutlich, dass Versuche, den Magnetpol mithilfe von Kompassmessungen zu „berechnen“, zum Scheitern verurteilt waren. Der Kompass zeigt nicht nach Norden.

Gauß hatte Recht damit, dass er keine Zeit damit verschwendete, die Struktur des Magnetfelds zu entschlüsseln; Geophysikern gelang dies erst im nächsten Jahrhundert, als Erklärungen dafür gefunden wurden Das Erdmagnetfeld ist heterogen und verändert sich im Laufe der Zeit.

Was beeinflusst das Erdmagnetfeld?

Nach heutigen Vorstellungen ist das Erdmagnetfeld eine Kombination mehrerer Magnetfelder, die von verschiedenen Quellen erzeugt werden.

1. Hauptfeld. Mehr als 90 % des gesamten Magnetfelds werden im äußeren flüssigen Kern des Planeten erzeugt. Das Hauptfeld verändert sich sehr langsam.

2. Magnetische Anomalien Erdkruste, die durch Restmagnetisierung von Gesteinen entsteht. Änderungen erfolgen sehr langsam.

3. Externe Felder, erzeugt durch Ströme in der Ionosphäre und Magnetosphäre der Erde. Veränderungen sind sehr flüchtig.

4. Elektrische Ströme im Kortex und der äußere Mantel wird durch Veränderungen in externen Feldern angeregt. Änderungen erfolgen schnell.

5. Der Einfluss von Meeresströmungen.

Bestehende mathematische Modelle des Magnetfelds können nur säkulare Veränderungen berechnen. Kurzfristige Störungen durch sich ändernde Sonnenaktivität werden von diesen Modellen nicht berücksichtigt, aber da die wichtigsten Komponenten säkularen Veränderungen unterliegen, ist die Genauigkeit der Modelle sehr hoch. Beispielsweise beträgt die Genauigkeit der magnetischen Deklination in den WMM- und IGRF-Modellen bis zu 30 Fuß, d. h. 0,5°. Natürlich gibt es kleinflächige magnetische Anomalien, die nicht in globale Modelle passen, aber es gibt nur wenige.

Und Sie sollten nicht denken, dass der Begriff „säkulare Veränderungen“ von ihrer Langsamkeit oder Bedeutungslosigkeit spricht. Um die Natur säkularer Veränderungen zu veranschaulichen, wird eine Tabelle mit Änderungen der magnetischen Deklination in vier Städten bereitgestellt.

Diese Tabelle zeigt, dass sich die magnetische Deklination selbst in einem so kurzen historischen Zeitraum in Peking um 3°, in Moskau um 7°, in Kiew um 8° und in St. Petersburg um 9° veränderte. Bemerkenswert ist, dass sich in Kiew die Deklination von West nach Ost änderte.

Richtung der magnetischen Deklination

Wenn Sie über magnetische Deklination sprechen, müssen Sie verstehen, was die Richtung der Deklination bedeutet. Schauen Sie sich die folgende Abbildung an. Sie zeigt die Beziehung zwischen Deklination, magnetischem Azimut (was wir mit einem Kompass bestimmen) und wahrem Azimut (dem Winkel zur Richtung des geografischen Nordens). Einfach ausgedrückt: Wenn die Deklination östlich ist (in der Abbildung rechts), dann verschiebt sich die Kompassnadel östlich der Richtung des wahren (geografischen) Nordens, und wenn die Deklination westlich ist (in der Abbildung links), dann verschiebt sich die Kompassnadel nach Osten Die Kompassnadel verschiebt sich nach Westen.

Wie sich das Erdmagnetfeld über mehrere Jahrhunderte verändert hat

Wie aus der Tabelle hervorgeht, hat sich das Erdmagnetfeld in etwas mehr als hundert Jahren merklich verändert, aber das Bild der Veränderungen über einen längeren Zeitraum sieht noch interessanter aus. Wie oben erwähnt, begann die Beobachtung der Kompassanzeigen an der Wende vom 15. zum 16. Jahrhundert und hat seitdem nicht aufgehört, und dank dieser Tatsache sind in den Seekarten Daten erhalten geblieben, die für die moderne Wissenschaft von unschätzbarem Wert sind und aus denen Daten erstellt werden können ein Modell der Veränderungen im Erdmagnetfeld über vier Jahrhunderte. Dies nutzten die Geophysiker Andrew Jackson und Matthew Walker von der Universität Leeds sowie der Historiker Art Jonkers von der Universität Amsterdam, der im Jahr 2000 ein neues Modell des Erdmagnetfelds vorstellte gufm1, erstellt aus Daten, die zwischen 1590 und 1990 gesammelt wurden. Die Datenmenge, die sie dafür verarbeitet haben, ist beeindruckend. Beispielsweise gibt es für die Zeit vor 1800 mehr als 83.000 Einzelmessungen der magnetischen Deklination an mehr als 64.000 Orten, und davon stammen mehr als 8.000 Messungen aus dem 17. Jahrhundert.

Die Daten des gufm1-Modells sehen am deutlichsten in Form eines Videos aus. Sehen Sie, wie sich die magnetische Deklination von 1590 bis 1990 verändert hat. Gelbtöne stellen Gebiete mit westlicher Deklination dar (je dunkler die Farbe, desto stärker die Deklination) und Blautöne stellen Gebiete mit östlicher Deklination dar. Die Farbabstufungen entsprechen 20°-Änderungen der magnetischen Deklination, d. h. Globale Änderungen werden angezeigt.

Es ist deutlich zu erkennen, dass im Laufe von vier Jahrhunderten auf dem Gebiet Mitteleuropas zunächst die östliche Deklination wirksam war, dann die westliche und nun wieder die östliche. Eine interessante Situation mit dem Territorium Ostchinas; die Linie der Nulldeklination balanciert seit langem an der Küste, aber in letzter Zeit ist ein klarer Trend zu einer Zunahme der magnetischen Deklination in Richtung Osten zu erkennen. Und wenn wir uns daran erinnern, dass Shen Kuo im 11. Jahrhundert einen gewissen westlichen Rückgang verzeichnete, wird der Trend noch deutlicher.

Schlussfolgerungen

Wenn Sie zur Bestimmung der Richtung am Boden einen Kompass verwenden, müssen Sie Folgendes beachten:

1. Im Allgemeinen zeigt die Kompassnadel weder auf den Norden noch auf den Magnetpol, sondern zeigt die Richtung der magnetischen Feldlinien an einem bestimmten Ort an.

2. Die magnetische Deklination ist der Winkel zwischen der Richtung des Nordpols und der Richtung der Kompassnadel.

3. Die Kompasswerte am selben Ort können sich im Laufe der Zeit ändern.

Wahrscheinlich weiß jeder, was ein Kompass ist – dieses Gerät wird schon seit langem verwendet und ist mittlerweile in buchstäblich jedem elektronischen Gerät verbaut. Ein Kompass ähnelt einer Uhr, nur zeigt er nicht die Zeit, sondern die Richtungen der Welt an: Norden, Süden, Westen und Osten. Was auch immer man sagen mag, die Kompassnadel zeigt immer nach Norden – warum? Es dreht sich alles um die Pole und das Erdmagnetfeld.

Wozu dient ein Kompass?

Ein Kompass ist ein sehr nützliches Gerät, wenn Sie sich in einem unbekannten Gebiet zurechtfinden müssen – im Meer, im Wald oder in der Wüste. Seereisende und Spediteure nutzen dieses Gerät bereits seit dem 14. Jahrhundert. Der blaue Pfeil bzw. die magnetische Seite zeigt in der Regel immer zum Nordhorizont (N – Norden), der rote Pfeil – nach Süden (S – Süden). Von links nach rechts zeigen die Pfeile nach Westen und Osten (W – Westen, E – Osten). Es gibt auch Zwischenrichtungen – Nordwesten, Südosten usw.

Warum zeigt die Kompassnadel immer nach Norden? Im Allgemeinen zeigt die Richtung des Kompasses nicht auf den tatsächlichen Pol, der durch die Rotationsachse der Erde verläuft, sondern auf den magnetischen Pol. Grundlage für den Betrieb des Geräts ist das Magnetfeld des Planeten und nicht die geografischen Pole. Wenn Sie also mit dem Kompass geradeaus nach Norden gehen, führt die Straße zur Insel Somerset, die 2,1 Tausend Kilometer vom eigentlichen geografischen Nordpol entfernt liegt. Darüber hinaus „driftet“ dieser Punkt alle zehn Jahre schrittweise um 0,5 %.

Die Ausrichtung des Geräts erfolgt nach dem Prinzip von Magneten, also der Erde und einem magnetisierten Zeiger – deshalb zeigt die Kompassnadel immer nach Norden.

Geschichte der Schöpfung

Die Entwicklung des Kompasses wird europäischen Erfindern des 12. Jahrhunderts zugeschrieben. Anfangs war der Mechanismus sehr lakonisch: Ein an einem Stopfen befestigter magnetisierter Pfeil wurde in ein Gefäß mit Wasser gegeben. Dann begannen sie, den Orientierungspunkt in Form eines Pfeils am Boden der Schüssel zu befestigen und ihn entlang der Koordinatenachse zu platzieren.

Der Bezugspunkt für die Lichtrichtungen wurde im 14. Jahrhundert durch den italienischen Kapitän Flavio Joy deutlich verbessert: Er schuf ein Zifferblatt und platzierte einen magnetisierten Zeiger auf einer Nadel.

Den Chroniken des alten China zufolge wurden Kompasse viel früher hergestellt – zwei oder drei Jahrtausende vor Christus. Der Legende nach fand Kaiser Huang Di mithilfe eines Kompasses den Weg aus der Wüste. Bei der Verfolgung der mongolischen Armee verirrten sich deren Truppen und verirrten sich in der Wüste. Huang Di hatte eine Figur in Form eines Mannes, der immer nach Süden zeigte. Nachdem er den kleinen Mann auf dem Streitwagen gesichert hatte, führte er seine Truppen in die angegebene Richtung und führte sie aus der Wüste.

Kompassindikatoren

Zeigt die Kompassnadel immer nach Norden? Es stellt sich heraus, dass dies nicht der Fall ist. Unter bestimmten Umständen gibt das Gerät möglicherweise keine genauen Anweisungen. Zum Beispiel während der Sonnenaktivität – magnetische Stürme oder Sonnenwinde. Die Kompassnadel kann auch in der Nähe elektronischer Geräte, die während des Betriebs ein elektromagnetisches Feld erzeugen, falsch angezeigt werden.

In den sogenannten Zonen magnetischer Anomalien – in Kursk oder auf dem Medwedizkaja-Kamm – verliert der Kompass völlig jede Koordination: Er beginnt, die Nordseite statt der Südseite oder den Westen statt der Ostseite anzuzeigen. Unter anderem können Magnete oder Metallgegenstände, die sich in der Nähe des Geräts befinden, die Ursache dafür sein, dass der Kompass nicht richtig funktioniert.

So kann ein Kompass als mechanisches Gerät seine Leistung je nach Gehalt an metallischen, eisenhaltigen Stoffen, den Erdmagnetfeldern oder der Sonnenaktivität variieren.

Kreiselkompass

Kompasse werden nicht nur auf Basis von Magneten hergestellt, sondern auch nach dem Prinzip eines Gyroskops – einem Gerät mit einer rotierenden Scheibe (Beispiel: Kreisel oder Kreisel). Diese auch Kreiselkompasse genannten Geräte werden häufig in der Raketentechnik oder der Schifffahrt eingesetzt.

Kreiselinstrumente spiegeln immer den wahren Pol wider, nämlich dorthin, wo die Kompassnadel zeigt. Mit anderen Worten, es ist der Punkt, durch den die Achse verläuft, um die sich die Erde dreht. Der Vorteil von Kreiselkompassen ist ihre geringere Empfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern, die von Metallteilen, beispielsweise Schiffs- oder Schiffsteilen, verursacht werden können.

Elektronische Kompasse mit GPS-Navigationssystem werden in Smartphones oder anderen Geräten verwendet.

Um es zusammenzufassen: Warum zeigt die Kompassnadel immer nach Norden? Die maximale Ladungszahl befindet sich an den Magnetpolen der Erde. Auf dieser Grundlage wird der Kompasszeiger entlang des Meridians auf entgegengesetzte Ladungen – Norden und Süden – umverteilt.