Generalità sul Campo Magnetico Terrestre
1.1 Cos’è il campo magnetico terrestre
La Terra può essere immaginata come un enorme magnete naturale, con:
- un polo magnetico nord (vicino, ma non coincidente, al Polo Nord geografico),
- un polo magnetico sud.
Questo campo magnetico crea delle “linee di forza” che circondano il pianeta e influenzano gli oggetti magnetici, come l’ago di una bussola.
Perché esiste il magnetismo terrestre?
Il campo magnetico è generato dai movimenti del ferro fuso nel nucleo esterno della Terra.
Il movimento di questi materiali crea un “dinamo naturale”, chiamato geodinamo, che produce il campo magnetico.
Funzioni del campo magnetico
- Orientamento (bussola magnetica che indica il Nord magnetico).
- Protezione della Terra dal vento solare.
- Stabilità per molte specie animali migratorie.
1.2 Differenza tra Polo Geografico e Polo Magnetico
- Polo geografico nord: punto in cui l’asse terrestre incontra la superficie.
- Polo magnetico nord: punto verso cui si orienta l’ago della bussola.
I due poli non coincidono e la loro distanza può variare anche di centinaia di chilometri.
1.3 Le linee di forza
Visualizzabili come curve che escono dal Polo Sud magnetico e rientrano nel Polo Nord magnetico.
Proprietà importanti per la navigazione:
- L’ago della bussola si orienta parallelamente alle linee di forza.
- L’inclinazione dell’ago (chiamata inclinazione magnetica o dip) aumenta avvicinandosi ai poli.
2 – La Bussola Magnetica
2.1 Cos’è la bussola magnetica
È uno strumento che utilizza un ago magnetizzato, libero di ruotare su un perno, e che si allinea alle linee del campo magnetico terrestre.
Sulle navi moderne è spesso integrata in una rosa graduata suddivisa in 360°, con:
- 0° = Nord
- 90° = Est
- 180° = Sud
- 270° = Ovest
2.2 Vantaggi
- Non necessita di energia elettrica.
- Funziona sempre, in qualsiasi condizione.
2.3 Svantaggi
- Influenza di masse ferrose a bordo.
- Errori dovuti alla declinazione e alla deviazione magnetica (che vedremo in dettaglio).
3 – Declinazione Magnetica
3.1 Cos’è la declinazione
La declinazione magnetica (indicata come d o D) è l’angolo tra il Nord geografico (Ng) e il Nord magnetico (Nm).
Può essere:
- Est (+) → il Nm si trova a Est del Ng.
- Ovest (–) → il Nm si trova a Ovest del Ng.
Formula base:
Ng = Nm + D
Per ottenere il Nord geografico dall’indicazione della bussola, basta aggiungere o sottrarre la declinazione.
3.2 Posizione sulla carta nautica
Sulla carta nautica, la declinazione è indicata in:
- valore (es. 2° 30’ E),
- anno di riferimento,
- variazione annua (es. aumenta di 7’/anno).
Esempio reale:
Decl. 3°30’ W (2020) – Diminuisce di 6’/anno
Per aggiornare la declinazione:
- Calcoli quanti anni sono passati.
- Moltiplichi per la variazione.
- Aggiungi o sottrai al valore iniziale.
3.3 Variabilità nel tempo
La declinazione cambia perché:
- i poli magnetici si spostano;
- il campo magnetico terrestre varia per motivi geologici.
È fondamentale per i marinai:
- aggiornare regolarmente i valori,
- oppure utilizzare direttamente sistemi elettronici (GPS, giroscopi) per il Nord vero.
4 – Misura della Velocità della Nave
4.1 Log meccanico (storico)
In passato si utilizzava il log a barchetta, formato da:
- una tavoletta di legno lanciata a mare,
- una sagola con nodi distanziati,
- una clessidra da 28 secondi.
Il numero di nodi che scorrevano in 28 secondi dava la velocità in nodi (da qui il termine “nodo”).
4.2 Log moderno
Oggi esistono:
- log a pressione (Pitot),
- log elettromagnetici,
- log Doppler.
Principio di funzionamento:
- Il sensore misura la velocità relativa tra la nave e l’acqua.
- L’unità di misura resta il nodo → 1 miglio nautico/ora.
5 – Misura della Profondità
Lo strumento più usato a bordo.
Funzionamento:
- La nave emette un impulso sonoro verso il fondale.
- L’onda rimbalza e ritorna.
- Lo strumento misura il tempo di andata/ritorno.
- Con la velocità del suono in acqua (~1500 m/s), calcola la profondità.
Vantaggi:
- Molto preciso.
- Utilizzabile per tutte le profondità ordinarie.
Problemi:
- Fondali molto morbidi → riflessione debole.
- Fondali irregolari → doppie letture.
