declinación magnética

La declinación magnética en cualquier lugar se puede medir directamente tomando como referencia los polos celestes : los puntos en el firmamento alrededor de los cuales parecen girar las estrellas, que marcan la dirección del norte verdadero y del sur verdadero. El instrumento utilizado para realizar esta medición se conoce como declinómetro .

La posición aproximada del polo celeste norte está indicada por Polaris (la Estrella Polar). En el hemisferio norte , la declinación se puede determinar aproximadamente como la diferencia entre la dirección magnética y la dirección visual de Polaris. Actualmente, Polaris describe un círculo de 0,73° de radio alrededor del polo celeste norte, por lo que esta técnica tiene una precisión de un grado. En latitudes altas, una plomada resulta útil para alinear Polaris con un objeto de referencia cercano al horizonte, a partir del cual se puede determinar su dirección. ^{[ 5 ]}

Se puede obtener una estimación aproximada de la declinación local (con un margen de error de pocos grados) a partir de una carta isogónica general del mundo o de un continente, como las que se muestran arriba. Las líneas isogónicas también aparecen en las cartas aeronáuticas y náuticas .

Los mapas locales a gran escala pueden indicar la declinación local actual, a menudo con la ayuda de un diagrama esquemático. A menos que el área representada sea muy pequeña, la declinación puede variar considerablemente en toda la extensión del mapa, por lo que los datos pueden referirse a una ubicación específica en el mismo. También se puede mostrar la tasa y la dirección actuales del cambio, por ejemplo, en minutos de arco por año. El mismo diagrama puede mostrar el ángulo del norte de la cuadrícula (la dirección de las líneas de la cuadrícula norte-sur del mapa), que puede diferir del norte verdadero.

En los mapas topográficos del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), por ejemplo, un diagrama muestra la relación entre el norte magnético en la zona en cuestión (con una flecha marcada como "MN") y el norte geográfico (una línea vertical con una estrella de cinco puntas en su extremo). Cerca del ángulo entre la flecha MN y la línea vertical, aparece una etiqueta que indica la magnitud de la declinación y de dicho ángulo, en grados, milésimas de pulgada o ambas. Sin embargo, el diagrama en sí no representa con exactitud el ángulo de declinación numérico indicado, sino que el cartógrafo lo exagera intencionadamente para facilitar su lectura.

Existen modelos empíricos mundiales de los flujos profundos descritos anteriormente para describir y predecir las características del campo magnético terrestre, incluida la declinación magnética para cualquier ubicación y momento dentro de un período determinado. Uno de estos modelos es el Modelo Magnético Mundial (WMM) de EE. UU. y el Reino Unido. Se construye con toda la información disponible para los cartógrafos al inicio del período de cinco años para el que se prepara. Refleja una tasa de cambio altamente predecible, ^{[ a ]} y suele ser más preciso que un mapa, que probablemente esté desactualizado meses o años. Para datos históricos, se pueden utilizar los modelos IGRF y GUFM. Las herramientas para utilizar estos modelos incluyen:

• Aplicaciones web alojadas por el Centro Nacional de Datos Geofísicos , una división de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos. ^{[ 7 ]}
• Programa de demostración en C para WMM de la Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial , junto con varias otras implementaciones de terceros. ^{[ 8 ]}

Los modelos WMM, IGRF y GUFM solo describen el campo magnético emitido en el límite núcleo-manto. En la práctica, el campo magnético también se ve distorsionado por la corteza terrestre, y esta distorsión se denomina anomalía magnética . Para obtener estimaciones más precisas, se puede utilizar un modelo más amplio que tenga en cuenta la corteza, como el Modelo Magnético Mejorado . (Véase la página citada para una comparación de los contornos de declinación). ^{[ 9 ]}

Una brújula magnética apunta al norte magnético, no al norte geográfico (verdadero). Las brújulas del tipo comúnmente utilizado para senderismo (es decir, brújulas de placa base o de transportador) utilizan una esfera o bisel que gira 360 grados y es independiente de la aguja magnética. Para establecer manualmente la declinación del norte verdadero, se gira el bisel hasta que el número de grados deseado se encuentre entre la designación N (de Norte) del bisel y la dirección (este u oeste) del norte magnético indicada por la punta polarizada de la aguja (generalmente pintada de rojo). Luego, se gira toda la brújula hasta que la aguja magnética se encuentre dentro de la flecha o recuadro de orientación delineado en la parte inferior de la cápsula, y el rumbo (en grados) se muestra en la base de la flecha de dirección de viaje en la placa base. Una brújula así ajustada proporciona un rumbo en relación con el norte verdadero en lugar del norte magnético, siempre que permanezca dentro de un área en la misma línea isogónica.

En la imagen de la derecha, la letra N del bisel se ha alineado con la dirección indicada por el extremo magnético de la aguja de la brújula, ajustada a la declinación local (10 grados al oeste del norte magnético). De este modo, la flecha que indica la dirección de desplazamiento en la placa base apunta hacia el norte verdadero.

Tras determinar la declinación magnética local, una brújula de esfera giratoria puede ajustarse para indicar el norte verdadero pegando o pintando una pequeña punta delta o una flecha en la base de la brújula, al oeste o al este del norte magnético, apuntando hacia el norte verdadero en el bisel. Otras brújulas de este diseño utilizan un mecanismo de declinación ajustable integrado en el bisel, lo que permite obtener la dirección del norte verdadero cada vez que la aguja se alinea con la flecha de orientación.

Las brújulas que utilizan una esfera o tarjeta magnetizada flotante se encuentran comúnmente en brújulas marinas y en ciertos modelos utilizados para la navegación terrestre que incorporan un sistema de puntería lenticular o prismático . Una brújula de tarjeta flotante siempre proporciona rumbos con respecto al norte magnético y no se puede ajustar para la declinación magnética. El norte verdadero debe calcularse sumando o restando la declinación magnética local. El ejemplo de la izquierda muestra una conversión típica de un rumbo magnético de una brújula de tarjeta flotante a un rumbo verdadero mediante la suma de la declinación magnética. La declinación en el ejemplo es de 14°E (+14°). Si, en cambio, la declinación fuera de 14°O (−14°), también se sumaría al rumbo magnético para obtener el rumbo verdadero: 40° + (−14°) = 26°.

Por el contrario, la declinación local se resta de la orientación verdadera para obtener una orientación magnética. Con una declinación local de 14°E, una orientación verdadera (obtenida de un mapa) de 54° se convierte en una orientación magnética (para su uso en el campo) restando la declinación: 54° – 14° = 40°. Si la declinación local fuera de 14°O (−14°), se resta nuevamente de la orientación verdadera para obtener una orientación magnética: 54° - (−14°) = 68°.

La desviación magnética es el ángulo entre un rumbo magnético dado y la marca de rumbo correspondiente de la brújula. La desviación es positiva si una marca de rumbo de la brújula (p. ej., norte de la brújula) está a la derecha del rumbo magnético correspondiente (p. ej., norte magnético) y viceversa. Por ejemplo, si la embarcación está alineada con el norte magnético y la marca de norte de la brújula apunta 3° más al este, la desviación es de +3°. La desviación varía para cada brújula en la misma ubicación y depende de factores como el campo magnético de la embarcación, los relojes de pulsera, etc. El valor también varía según la orientación de la embarcación. Los imanes o las masas de hierro pueden corregir la desviación, de modo que una brújula en particular muestre con precisión los rumbos magnéticos. Sin embargo, lo más común es que una tarjeta de corrección indique los errores de la brújula, que luego se pueden compensar aritméticamente. La desviación debe sumarse al rumbo de la brújula para obtener el rumbo magnético.

La navegación aérea se basa en la dirección magnética, por lo que es necesario revisar periódicamente las ayudas a la navegación para reflejar la variación de la declinación magnética a lo largo del tiempo. Este requisito se aplica a las balizas VOR , la numeración de las pistas , el etiquetado de las aerovías y las instrucciones de vectorización de aeronaves proporcionadas por el control de tráfico aéreo , ya que todas ellas se basan en la dirección magnética.

Las pistas se designan con un número entre 01 y 36, que generalmente es una décima parte del acimut magnético de la dirección de la pista : una pista numerada 09 apunta al este (90°), la pista 18 al sur (180°), la pista 27 al oeste (270°) y la pista 36 al norte (360° en lugar de 0°). ^{[ 11 ]} Sin embargo, debido a la declinación magnética, a veces es necesario modificar los designadores de las pistas para mantener su designación alineada con la dirección magnética de la pista. Se hace una excepción para las pistas dentro del espacio aéreo doméstico del norte de Canadá; estas se numeran en relación con el norte verdadero porque la proximidad al Polo Norte magnético hace que la declinación magnética sea grande y que los cambios en ella ocurran a gran velocidad.

Las ayudas a la radionavegación situadas en tierra, como los VOR , también se revisan y actualizan para mantenerlas alineadas con el norte magnético, lo que permite a los pilotos utilizar sus brújulas magnéticas para una navegación en vuelo precisa y fiable.

Para simplificar, las cartas aeronáuticas seccionales se dibujan utilizando el norte verdadero, de modo que no es necesario rotar toda la carta a medida que cambia la declinación magnética. En su lugar, los elementos impresos individuales en la carta (como las rosas de los vientos VOR) se actualizan con cada revisión para reflejar los cambios en la declinación magnética. Por ejemplo, consulte la carta seccional ligeramente al oeste de Winston-Salem, Carolina del Norte, en marzo de 2021; el norte magnético está a 8 grados al oeste del norte verdadero ( observe la línea discontinua marcada como 8°O ). ^{[ 12 ]}

Al trazar una ruta, algunos pilotos de avionetas pueden planificar un viaje utilizando el norte verdadero en una carta seccional (mapa), para luego convertir los rumbos del norte verdadero al norte magnético para la navegación en el plano mediante la brújula magnética. Estos rumbos se convierten posteriormente en un plan de vuelo previo sumando o restando la variación local que se muestra en la carta seccional.

Los sistemas GPS utilizados para la navegación aérea también muestran las direcciones en términos del norte magnético, aunque su sistema de coordenadas intrínseco se basa en el norte geográfico. Esto se logra mediante tablas de consulta internas que tienen en cuenta la declinación magnética. Si se vuela bajo reglas de vuelo visual, es aceptable utilizar una base de datos de declinación GPS desactualizada; sin embargo, si se vuela bajo reglas de vuelo instrumental (IFR), la base de datos debe actualizarse cada 28 días, según la normativa de la FAA.

Como medida de seguridad, incluso el avión de pasajeros más avanzado contará con una brújula magnética en la cabina. Cuando fallan los sistemas electrónicos de a bordo, los pilotos pueden seguir recurriendo a las cartas náuticas en papel y al antiguo y altamente fiable dispositivo: la brújula magnética.