地磁気を知る

地磁気とは

方位磁針のN極は,概ね北を指します.N極はS極にひかれるので, 地球は北がS極,南がN極の大きな磁石であるといえます.
磁石のまわりには磁力が作用し,このような空間を磁場といいます. そして地球の磁石によって生じる磁場のことを地磁気といいます.

真北と磁北

方位磁針のN極は概ね北を指しますが,厳密には北を指していません. つまり,地図上の北(真北)と方位磁針の北(磁北)は微妙にずれています. この真北と磁北のなす角度を偏角といいます.偏角は時間と場所によって異なります.
日本の偏角の分布は磁気偏角一覧図に記載されています.また,国土地理院発行の5万分1, 2万5千分1,1万分1地形図にも記載されています.

地磁気の変化

地磁気は,時間によって変化します.地磁気は,擾乱のない日では, 1日周期で規則的な変化を繰り返しています.時間変化は, 観測所における地磁気連続観測毎分値グラフ地球電磁気連続観測毎分値グラフから見ることができます.
また,地磁気は,長期にわたってゆったりと変化しています. これは,永年変化と呼ばれています.

地磁気の要素(成分)

地磁気は全磁力(F)で示されるように,大きさと方向を持つベクトル量です.
ある場所の地磁気を表すためには,下の要素のうち独立な3つの要素を使わなければなりません.
例えば,(F,D,I),(H,D,Z),(X,Y,Z)などの組み合わせが使われます.

F 全磁力 地磁気の大きさ 地球磁場の強さ
D 偏角 Fが水平面内で真北となす角度 時計回りを正とする
I 伏角 Fが水平面となす角度 水平面より下方を正とする
H 水平分力 水平面内での地磁気の大きさ 磁北方向を正とする
Z 鉛直分力 鉛直面内での地磁気の大きさ 鉛直下方を正とする
X 南北成分 南北方向軸上での地磁気の大きさ 北を正とする
Y 東西成分 東西方向軸上での地磁気の大きさ 東を正とする

地磁気の単位

地磁気の大きさの単位には,SI単位系の磁束密度の単位である, テスラ(T)を使います.地球の磁場はとても弱いので, テスラの10-9のナノテスラ(nT)をよく使います.
以前は,CGS単位系のガウス(G)と呼ばれる単位を使っていました. ガウスの10-5はガンマ(γ)と呼ばれていました.
SI単位系のナノテスラとCGS単位系のガンマは等しい関係にあります.
地磁気の方向の単位には.一般に使われている角度の単位の度(°), または分(′)を使います.度と分の両方で表示する場合もあります.

国土地理院の地磁気

国土地理院では,主に次のようなことを行っています.

  1. 磁気図・磁気偏角図の作成:日本全国の地磁気永年変化と地理的分布を明らかにするため, 10年周期で作成してきました.今後は,5年周期で作成する予定です.これまでに, 1970.0年,1980.0年,1990.0年,2000.0年,2010.0年の磁気図を作成しています.
  2. 火山周辺の地磁気観測:火山活動の監視
  3. 地下の電磁場観測:地殻活動に伴う電気伝導度の監視(MT連続観測)

国土地理院が作成する磁気図や地磁気の観測データは, カーナビやマンナビといった身近なものや,各種研究に活用されています.