Geografisk Tidsskrift, Bind 54 (1955)
Lidt om den magnetiske sydpol.
Svend Saxov.
Den kendte astronom, matematiker og geodæt K. F. Gauss har i sit standardværk „Allgemeine Theorie des Erdmagnetismus" (Leipzig 1839) beregnet positionen af den magnetiske sydpol til 72° 35' sydlig bredde og 152° 30' østlig længde. Omtrent samtidig angav Duperrey1) koordinaterne til 75° Sog 136° E. Duperrey baserede sine værdier på bestemmelser foretaget af Bellingshausen og Lazareff i 1820, medens Gauss bestemte sine koordinater udfra det foreliggende verdenskort over de magnetiske intensiteter.
Imidlertid havde ingen målinger fundet sted på selve den magnetiske sydpol, og da James Clark Ross i 1840 afsejlede mod Australien for at foretage en magnetisk opmåling af den sydlige halvklode, havde han også fået til opgave at bestemme beliggenheden af den magnetiske sydpol. Den 17. januar 1841 skriver Ross2) :
„It was nevertheless painfully vexations to behold at an easily accessible distance under other circumstances the range of mountains in which the pole is placed, and to feel how nearly that chief object of our undertaking had been accomplished: and but few can understand the deep feelings of regret with which I felt myself compelled to abandon the perhaps too ambitious hope I had so long cherished of being permitted to plant the flag of my country on both the magnetic poles of our globe; ..."
Som omtalt
tidligere,3) var der på daværende tidspunkt fremsat
formodninger om existensen af flere nord- og
sydpoler. Gauss
1) L.—I. Duperrey, Notice sur la position des poles magnétique de la terre. Comptes Rendus l'Academie des Sciences, 1841, pp. 1104—1111.
2) Sir James Clark Ross, A voyage of discovery and research in the southern and antarctic regions during the years 1839—1843, I-11, London 1847 (L. pp. 244).
3) Svend Saxov, Bevægelsen af den magnetiske nordpol, Geografisk Tidsskrift 53, 1954, pp. 19—27.
havde udfra sine beregninger fastslået, at der kun existerer een magnetisk sydpol, og Ross skulle ved sine målinger søge at underbyggedette standpunkt. Dette blev gjort ved at foretage en ny række målinger i 1843, og således at polområdet blev indkredset fra en anden side end i 1841. Ross4) skriver den 22. februar 1843 herom:
"the circle of equal dip passing through New Zealand, and having the pole exactly half way between us and that place, seems satisfactoraly to confirm my previous suggestions, that there is but one pole of verticity in the southern hemisphere, not very distant from the place computed by Gauss, but much more remote from the spot he had assigned to it, and where I was directed to seek for it ..."
Som resultat af
Ross's målinger fik sydpolen tillagt koordinaterne
75° 5' S og 154° 8' E, og vi gengiver de af Ross
fremsatte
bemærkninger5) (Note on the position of
the magnetic poles):
"Professor GAUSS,
in his General Theory of Terrestrial Magnetism,
states, that the exact computation of the places of
these
two poles, according to our elements, gives
them as follows:—
1. In 73° 35'
north latitude, and 95° 39' west longitude from
Greenwich, the total intensity being 1701 on the
unity in common
use.
2. In 72° 35'
south latitude, and 152° 30' east longitude, the total
intensity 2253.
According to Captain James Ross's observation, the north magnetic pole falls 3° 35' to the south of its position, according to our calculation, which gives at that place a direction of the magnetic force differing 1° 12' from observation, as may be seen in the table of comparisons.*) We must expect a considerably greater displacement of the position of the southern pole. At Hobart Town, which is the nearest station to this pole, calculation gives too low a dip by 3° 38', as far as the observation can be depended upon. It seems probable, therefore, that the actual south magnetic pole is considerably to the north of the position given by our calculation; and that it may be looked for in about 66° S latitude, and 146° E longitude.
It was this last
paragraph in which M. Gauss infers the place
of the
south magnetic pole, that was the occasion of my
instructionsdirecting
4) Ross, ibid. 11, pp. 357.
5) Ross, ibid. II, Appendix No. X, pp. 446—447.
*) Scientific Memoirs, vol. 11, part 6, p. 224.
tionsdirectingme to seek it in latitude 66° S, rather than in the position which M. Gauss's theory places it. The result has proved the latter to be more correct; and it is curious to observe that the error of its computed place is not very different from that of the north magnetic pole. In the latter case, my observations placed the pole 3° 35' south of that given by M. Gauss's theory; and a careful combination of all the observations of our late voyage, assigns the position of the south magnetic pole in 75° 5' S, and longitude 154° 8' E, or about 2° 30' also south of its place as computedby Professor Gauss. It is to be hoped that the accession of so great a number of observations as the Antarctic Expedition has supplied, will afford M. Gauss the means of perfecting his theory, by which, even with the inaccurate observations he before possessed, enabled him to calculate within very narrow limits the three magneticelements at any point on the surface of our globe."
Samtidig med at Ross foretog magnetiske målinger i farvandene omkring Australien og Antarctic, var der fra amerikansk side en lignende undersøgelse igang, idet en flåde på 6 skibe den 10. august 1838 var af sej let mod sydpolarhavet. Expeditionen stod under ledelse af Charles Wilkes, og der blev i årene indtil 1868 publiceret et stort antal afhandlinger om expeditionens resultater. Ved en beklagelig fejl blev manuskriptet om de fysiske forhold, såsom magnetiske målinger, pendulapparatbestemmelser og undersøgelser af tidevandet, forlagt. Det lykkedes dog Littlehales at finde frem til afsnittet i manuskriptet om de magnetiske målinger, da han fik lejlighed til at foretage en gennemgang af admiral Wilkes's efterladenskaber. Målingerne fandt sted i perioden 11. januar— 17. februar 1840, og den magnetiske sydpol får herved tillagt koordinaterne 68° 49' S og 135° E.6)
Duperrey7) nyberegnede positionerne både for Ross's måling i 1841 og for Wilkes i 1840; koordinaterne blev 75° 6' S 151° 50' E og 71° 55' S, 141° 40' E. Samtidig angav han værdien 71° 45' S og 134° E som resultat af målinger foretaget af den franske expedition,der under ledelse af Dumont d'Urville8) opholdt sig i sydpolarhavet184 0—1841. Duperrey anfører samtidig, at ingen af de
6) G. W. Littlehales, The South magnetic pole. The magnetic inclination and declination in the approaches to it, as deduced from observations made in 1840 by the United States Expedition commanded by lieut. Charles Wilkes, USN, Bulletin of the Geographical Society 42, 1910, pp. 1—8.
7) Duperrey ibid.
8) De magnetiske bestemmelser er foretaget af Dumoulin og Coupvent.
3 expeditioner har været nær polen, og at resultaterne derfor må anses for usikre. Som allerede nævnt havde Ross en ny række målingeri 1843, og den af ham anførte position må derfor være rigtigereend den af Duperrey udregnede.
Der er yderligere om Duperrey's beregninger at tilføje, at han har regnet længdeværdierne udfra Paris;9) for de af Duperrey anførte værdier bør længdeværdierne derfor forøges med 2° 17'. Da længdeangivelserne er meget usikre (mere usikre end breddeangivelserne), har vi foretrukket at benytte værdien 2° 20'.
Der skulle nu gå mere end et halvt århundrede, inden nye expeditioner søgte at bestemme positionen af den magnetiske sydpol. Med „Southern Cross Expedition" i 1899 har Bernacchi givet koordinaterne 72° 40' S og 152° 30' E, og fra den kendte britiske expedition „British National Expedition" i årene 1901—1904 har R. F. Scott i 1902 givet værdien 72° 51' S og 156° 25' E10).E10). Derefter følger „The Nimrod Expedition" i 1907—1909, hvor positionen for året 1909 er givet til 72° 25' S og 155° 16' E, og senere giver Webb11) i 1912 værdien til 71° 10' Sog 150° 45' E.
I årene 1929—1931 blev der udsendt en forenet expedition fra England, Australien og Ny Zealand med det formål at foretage geofysiske målinger i det sydlige polarhav. Resultatet af denne expedition er givet af Farr,12 hvorefter resultatet er, at den magnetiske sydpol er beliggende på 70° 20' S og 149° 00' E.
Udfra disse mange observerede positioner og de foreliggende magnetiske kort er der i tidens løb foretaget beregninger af polens position. Så tidligt som i 1840 (altså samtidig med Gauss) har Christopher Hansteen (fra Kristiania) angivet værdien til 69° 30' Sog 131° 00' E; senere har Dyson og Furner13) i 1922 udfra magnetiskekortgivet
9) jævnfør C. C. Farr, B.A.N.Z. Antarctic Research Expedition 1929—1931, Reports, Series A vol. IV Part l, Terrestrial Magnetism, 1944. Farr har udfra de gamle kort fastslået, at Duperrey har haft Paris som længdeudgangspunkt.
10) Resultatet findes hos L. W. P. Chetwynd, Physical observations of the National Antarctic Expedition 1901—1904.
11) E. N. Webb, Field Survey and Reduction of Magnetograph Curves, Australasien Antarctic Expedition 1911—1914, Scientific Reports, Series B, vol. 1, Terrestrial Magnetism, Part 1, 1925.
12) C. C. Farr, B.A.N.Z. Antarctic Research Expedition 1929—1931, Reports, Series A, vol. IV, Part l, Terrestrial Magnetism, 1944.
13) F. Dyson and H. Furner, The earth's magnetic potential, Geophysical Supplements to the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 1. pp. 76—88, 1923. Dyson & Furner har som kriterium, at i omegnen af den magnetiske sydpol skal kurverne af samme horizontal intensitet være små i udstrækning, ligesom størrelsen af ændringen i den horizontale intensitet ikke må overstige 0.007 Gauss pr. breddegrad.
På figiir l er positionerne afbildet. Idet vi derefter har trukket en kurve gennem den tætteste samling af punkter, ser vi, at denne linie går gennem eller tæt til værdierne anført af Ross (6 og 6 a), Bernacchi (7), Webb (10), Dyson & Furner (11), Vestine (samtlige 5 punkter), Farr (13), Jones & Melotte (14) og Mayaud (16). Endvidere ligger den af Gauss anførte værdi (2) tæt ved linien. Vi kan derfor anse den trukne linie for at være en fin tilnærmelse til den bane, som den magnetiske sydpol har vandret gennem i tidsrummet 1841—1952. Strækningen er ca. 800 km lang, og vi ser, at denne længde er ca. dobbelt så lang som den strækning, den magnetiske nordpol har vandret i samme tidsrum.
netiskekortgivetpositionen 71° S og 151° E, medens Farr på grundlag af værdierne fra Webb og B.A.N.Z.A.R. expeditionen finderfremtil tallene 70° S og 148° E for året 1939. Derefter følger i 1942 Spencer Jones og Melotte,14) som benytter resultatet af beregningerneafDyson og Furner samt medtager måleresultaterne af Webb og Farr; hertil kommer de nyeste magnetiske kort, hvoraf det seneste var fra 1942; Spencer Jones og Melotte finder derved
14) H. Spencer Jones, The positions of the magnetic poles, The Polar Record 3, pp. 148—154, 1948; se også Discovery 11, No. 4, pp. 127—132, 1950 (Where are the earth's magnetic poles?).
TABEL I.
koordinaterne 70° S og 150° E. Endelig har Vestine beregnet positionen.Hanhar baseret sine værdier på observationerne fra 1912 (Webb's resultat) og benyttet magnetiske kort med 4 epoker og sekulære ændringer.15) Værdierne for positionen i 1922, 1932, 1942 og 1945 er derved beregnet.
De nyeste
målinger er foretaget af franskmændene. Der er til
disse målinger benyttet et magnetometer af typen
Q.H.M.16). Resultaterneaf
15) E. H. Vestiue, Description of the Earth's main magnetic field and its secular change 1905—1945, Carnegie Institution of Washington, Publication No. 578, 1947.
16) Q.H.M. magnetometret er et af Dan la Cour konstrueret kvartsmagnetometer til måling af horizontalkraften. Målenøjagtigheden er meget stor, og magnetometret er almindeligt anvendt ved magnetiske opmålinger.
sultaterneafdisse målinger er publiceret af Mayaud.17 Uden at foretage en egentlig nyberegning af observationsmaterialet har Mayaud endvidere angivet nye værdier for de målinger, der blev udført af Ross.
Samtlige positioner
for den magnetiske sydpol er givet i tabel 1.
17) P.-N. Mayaud, Le pole magnétique Sud en 1952 et les déplacements compares des poles Nord et Sud de 1841 å 1952, Annales de Géophysique 9, pp. 266—276, 1953; se også „Position au ler janvier 1952 du pole magnétique Sud, Comptes Rendus Acad. Sci. 236. pp. 1189—1191, 1953.