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I tre Nord

Il calcolo di azimut e azimut reciproci può, in alcuni casi, risultare complesso per la presenza di ben tre Nord che possono differire tra loro:

  1. il Nord magnetico, quello a cui punta l'ago della bussola, cioè il punto situato a Nord in cui il campo magnetico terrestre ha una direzione perfettamente verticale, ossia forma un angolo di 90° con la superficie terrestre;
  2. il Nord quadrettatura (o Nord griglia o Nord reticolo), quello indicato dai meridiani (linee verticali) del reticolo chilometrico della carta;
  3. il Nord geografico, quello dove passa l'asse di rotazione della Terra e convergono i meridiani geografici.

Quindi, poichè l'ago della bussola si dirige verso il Nord magnetico mentre le carte sono basate sul Nord geografico, per un rilievo preciso degli angoli bisogna tenere conto della differenza tra questi due punti: la declinazione magnetica.

La declinazione magnetica non è fissa ma varia nei differenti luoghi del nostro pianetanei posti che si trovano lungo il meridiano passante per i poli geografico e magnetico risulta nulla, negli altri punti ha un valore positivo o negativo a seconda che il Nord magnetico sia, rispettivamente, a destra (o Estdeclinazione orientale) o a sinistra (o Ovestdeclinazione occidentale) del Nord geografico. Addirittura, se per ipotesi ci si trovasse nel mezzo fra Nord geografico e Nord magnetico, la bussola puntando verso quest'ultimo, indicherebbe il Sud, la direzione opposta a quella attesa.

Le linee che congiungono i punti della Terra che hanno uguale declinazione magnetica sono dette isogone e quella di valore zero (agona) separa le regioni a declinazione occidentale da quelle a declinazione orientale. Inoltre, la posizione del polo Nord magnetico non è costante nel tempo, infatti attualmente si sta muovendo dall'estremo nord del Canada in direzione della Siberia. Per questi motivi la declinazione magnetica viene generalmente indicata sulle mappe con un disegno schematico facile da interpretare o direttamente con l'indicazione in gradi della declinazione, a cui sono aggiunti l'epoca della rilevazione e il cambiamento annuo previsto.
Il National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) statunitense propone l'Historical Declination Viewer, un interessante planisfero in cui è possibile osservare l'andamento di queste linee e la loro evoluzione negli anni, insieme con quella della posizione dei poli magnetici.

Conoscendo il valore della declinazione magnetica (δ) si può ottenere l'azimut geografico (αg) corrispondente all'azimut magnetico (αm) rilevato sul campo con una bussola mediante la formula: αg = αm + δ.

Per cui, con declinazione non nulla (δ ≠ 0), si potrà verificare uno dei seguenti casi:

  1. con declinazione orientale δ > 0 → αg > αm
  2. con declinazione occidentale δ < 0 → αg < αm

Generalmente, il Nord magnetico non è segnato sulle carte, tranne che su quelle per le gare di orienteering che riportano i meridiani magnetici onde evitare il calcolo della declinazione ai partecipanti, per cui lo si ricava conoscendo la declinazione della carta o, sul terreno, con la bussola.

Di seguito un breve esempio di come si possa determinare la declinazione magnetica per una carta:

  1. si cercano le informazioni relative alla declinazione magnetica riportate sulla carta, ad esempio si potrebbe trovare la dicitura «Il valore della declinazione magnetica è 2° 05' 00" E al 01/01/2016 e varia di 0° 7' E per anno, calcolato sul sistema WMM» (il World Magnetic Model è il modello matematico più recente attualmente disponibile). Da questo di deduce che si tratta di una declinazione orientale, quindi δ = +2°05'00". Allo stesso modo risulta essere positiva la variazione per anno;
  2. poichè dalla data di determinazione del valore della declinazione magnetica (2016) ad oggi (2020) sono passati 4 anni, il valore della variazione risulta essere:
    Δδ = +7'  4 = +28'
  3. quindi il valore della declinazione magnetica stimato ad oggi (2020) per l'area rappresentata in mappa è espresso da:
    δ = +2°05'00" + (+0°28'0") = +2°32'00"

Per sapere quanto questo valore influisce nella pratica è possibile effettuare un rapido calcolo dell'errore commesso sullo spostamento per raggiungere un punto che si trovi alla distanza di 1 km:

errore = distanza  tangente(declinazione) = 1000 m  tangente(2°32'00") = 44.24 m

L'errore è trascurabile per orientarsi in montagna anche perché difficilmente si riesce a muoversi per 1 km in perfetta linea retta. In generale nel nostro Paese, e sulle Alpi in particolare, la declinazione magnetica risulta ininfluente ai fini dell'orientamento, ma in altri luoghi ha un impatto notevole sui rilevamenti e non può essere trascurata. Ad esempio, a Washington è 10° 45' W nel 2020 con 0° 0' E per anno, a Mosca è 11° 34' E nel 2020 con 0° 8' E per anno e a Città del Capo è addirittura 25° 27' W nel 2020 con 0° 7' W per anno.
Sempre iNational Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) statunitense mette a disposizione il Magnetic Field Calculators, che permette, tra le altre cose, di determinare il valore della declinazione magnetica di un punto sulla superficie terrestre, semplicemente conoscendone le coordinate geografiche.

Conoscendo in modo preciso la propria posizione (P1) sulla mappa è possibile valutare sul campo, anche se in modo approssimato, la declinazione magnetica:

  1. si individua e si traguarda un elemento saliente del panorama presente in mappa che sia sufficientemente distante (P2);
  2. si rileva l'azimut (magnetico) con la bussola, ad esempio αm = 40°;
  3. si posiziona il collimatore del goniometro sulla mappa in corrispondenza della propria posizione (P1), avendo cura di allineare l'asse verticale dello strumento con la direzione Nord-Sud sulla carta (→ Orientare una carta);
  4. si traccia una linea retta dal punto P1 al punto P2;
  5. si legge il valore dell'angolo (azimut geografico) sulla scala graduata in corrispondenza dell'intersezione con la linea, ad esempio αg = 43°;
  6. a questo punto è possibile calcolare la declinazione magnetica mediante la formula: δ = αg - αm.
    Nell'esempio si avrà δ = 43° - 40° = +3°, valore che, essendo positivo, indica che si è in presenza di una declinazione orientale.

Il Nord quadrettatura è quello individuato dai meridiani del reticolo chilometrico del sistema di riferimento Universale Trasverso di Mercatore (UTMUniversal Transverse of Mercator), normalmente utilizzato sulle carte escursionistiche. Lo scostamento angolare dal Nord geografico è detto convergenza (ɣ) e, poichè queste linee verticali risultano parallele fra loro, varia da punto a punto. Per tale motivo, quando riportato, sulle carte ne è indicato il valore medio.

Molta più attenzione si dovrà invece fare, soprattutto in montagna e nei territori fortemente antropizzati, alla deviazione magnetica. L'ago della bussola si comporta a tutti gli effetti come una calamita, per questo viene influenzato non solo dal magnetismo della Terra, ma anche dalla presenza di un qualsiasi campo magnetico o elettromagnetico e dalla vicinanza di oggetti metallici o che contengono metalli magnetici (quindi occorre fare attenzione anche alle rocce).
Per questi motivi è consigliato, quando si effettuano dei calcoli di declinazione o si rilevano degli azimut magnetici con la bussola, restare ad almeno 60 metri dalle linee elettriche (soprattutto quelle ad alta tensione), a 20 metri da automobili e automezzi, a 10 metri da reti metalliche e, possibilmente, non tenere oggetti metallici in mano o al polso (come fibbie, coltelli, bracciali o cinturini, ecc.).