北磁极|北磁极偏移 你我的手机导航都会受影响
地球出了点怪事 。因地核内液态铁的运动，地球北磁极由加拿大不断向西伯利亚偏移，最近它越过了国际日期变更线 。
北磁极的快速移动迫使科学家不得不紧急更新世界地磁场模型（World Magnetic Model，WMM)，近日，新模型已经更新完成 。事实上，这一模型本该到2019年底才更新 。
世界地磁场模型并非国际主流
所谓世界地磁场模型，是描述地球主磁场及其长期变化的全球地磁场模型 。它由美国国家地球物理数据中心（NGDC）和英国地质调查局（BGS）联合研制，主要为美国国防部、英国国防部、北大西洋公约组织以及国际海道测量组织提供导航及定向服务，同时在民用导航定位系统和航向姿态测量系统中也有着广泛应用 。
“按照场源的不同，地球磁场包括主磁场、地壳场、外部变化磁场及其在地球内部产生的感应场 。各种场源对地球磁场的贡献也有所不同，其中主磁场占总磁场的95%以上，地壳场约占4%，外源场及其感应磁场只占总磁场的1% 。世界地磁场模型的描述对象就是主磁场 。”中国地震局地球物理研究所副研究员赵旭东告诉科技日报采访人员 。
为了描述地磁场的时空变化，自上世纪60年代起，世界各地的科学家和组织陆续发布了自己的地磁场模型 。
国际上通用的地磁场模型是国际参考地磁场（IGRF），由国际地磁与高空物理联合会（IAGA）成立专门工作组组织编制，从1969年推出的第一代国际参考地磁场到现在，已经推出了十二代国际参考地磁场 。“国际地磁与高空物理联合会在每届新模型发布之前会征集各地区、组织和研究者各自的模型，然后按一定权重集成发布 。而世界地磁场模型只是国际参考地磁场的候选模型之一 。”中国地震局地球物理研究所副研究员焦立果表示 。
据了解，第一代世界地磁场模型从1990年开始发布，每5年更新一次，最新版本的世界地磁模型，是在2014年12月发布的2015版（WMM2015） 。原本科学家们预计，这个版本的模型使用到2020年是没有问题的 。
然而，这却是一个“命途多舛”的版本 。2015版模型投入使用一年之后，位于南美洲下面的地磁场就出现了一次地磁脉冲，让地磁场产生了科学家始料未及的变化，也让本来打算使用5年的模型，在一年后就误差陡增 。与此同时，这两年的地磁北极加速移动，更是让2015版模型的准确度大幅下降 。2018年9月，科学家们发布了第二版的2015版模型（WMM2015v2） 。
及时更新对所有导航系统至关重要
事实上，地磁极与地理极接近但不重合，这导致磁力线同子午线之间存在着一定的夹角，被称为“磁偏角” 。古人很早就意识到了磁偏角的存在，比如宋代的沈括在《梦溪笔谈》中就曾提到 。
根据地磁场模型，可以事先计算好任意空间位置的磁偏角；然后根据实测磁偏角，即可进行地磁定位及导航 。结合地磁场其余分量，可以得到更为准确的定位信息 。“地磁图对导航非常重要，是现代导航的基础 。GPS系统只能提供位置信息，无法确定方向，方向是由磁场（即地磁图）来确定的 。因此地磁图不及时更新的话，会影响到所有的导航系统，特别是在极区北极圈以内 。”焦立果说道 。
他表示，相比国际参考地磁场，世界地磁场模型的空间分辨率略低，但是部分中国学者对两个模型对比分析后发现，世界地磁场模型在我国拥有更高的精度 。人们在导航时通常采用世界地磁场模型 。
赵旭东表示，精密地磁导航主要应用的是地壳磁场信息，地壳磁场最大的特点是空间结构极其复杂，而在时间上却非常稳定 。获得地壳磁场信息就需要剥离掉其他场源的地磁场信息，而占总磁场95%以上的地球主磁场信息就是首先要剥离掉的部分 。因此，地球主磁场信息的准确性对于地壳磁场信息的获得至关重要 。
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