Champ magnétique dans les régions arctiques

Bien que nous puissions expliquer 90% du champ magnétique observé à l'aide d'un seul dipôle, nous ne pouvons pas négliger les 10% restants : le champ non dipôle. En certains endroits, le champ non dipôle est intense relativement au champ dipôle, ce qui modifie fortement la forme du champ observé. Ceci est particulièrement vrai à proximité du pôle Nord magnétique ce qui a des conséquences importantes. Il est important de connaître la forme d'un champ dipolaire pour comprendre comment le champ non dipôle perturbe la configuration générale du champ géomagnétique. Les trois diagrammes illustrent les points suivants :

• Autour des pôles, le champ dipolaire est symétrique.
• Les lignes d'inclinaison forment des cercles autour des pôles magnétiques.
• L'intensité du champ dipolaire est maximale aux pôles. Aux pôles, elle est deux fois plus élevée qu'à l'équateur.
• Les méridiens magnétiques convergent radialement au pôle Nord magnétique. En d'autres mots, l'aiguille de la boussole pointe vers le pôle magnétique.

Le champs géomagnétique observé est très différent, tel qu'illustré par les trois diagrammes suivants:

• Le champ géomagnétique observé est très asymétrique.
• Les lignes d'inclinaison sont très elliptiques. Le pôle Nord magnétique est situé près d'un bout de l'ellipse.
• L'intensité du champ géomagnétique n'est plus maximale au pôle Nord magnétique. On observe deux maximums, l'un au centre du Canada, l'autre en Sibérie.
• Les méridiens magnétiques ne convergent pas radialement au pôle Nord magnétique.

Ce dernier point mérite plus d'explications. Contrairement à la croyance populaire, l'aiguille de la boussole ne pointe pas «exactement» vers le pôle Nord magnétique. Cependant, d'où qu'il parte, un voyageur qui suit fidèlement l'aiguille de sa boussole aboutira éventuellement au pôle Nord magnétique, mais sa route s'écartera de la route directe vers le pôle. Le diagramme suivant montre que les méridiens magnétiques (en rouge) divergent considérablement de la route directe vers le pôle magnétique (en vert). L'exemple d'un voyageur dont le périple débute en Europe est particulièrement frappant. Bien que pour aller directement vers pôle Nord magnétique, un voyageur parti d'Europe méridionale (au bord de la carte) doive suivre l'azimut 8° O, sa boussole lui indiquera un azimut de 3° E. Une fois en Scandinavie, notre voyageur aura dévié de sa course, de 18° et, à une latitude de 80° N, de près de 46° . Sa boussole le conduira du mauvais côté du pôle géographique (en Sibérie) avant de lui faire prendre un virage brusque à gauche vers le pôle Nord magnétique.

On ne devrait pas confondre les méridiens magnétiques avec la déclinaison magnétique. La déclinaison est en fait l'angle entre le méridien magnétique et le méridien géographique (le nord vrai). Le long d'un méridien magnétique, la déclinaison peut varier considérablement.

Beaucoup de gens croient que le pôle Nord magnétique est un pôle attractif, c'est-à-dire qu'il attire vers lui, l'aiguille de la boussole. En réalité, le champ de force magnétique qui s'exerce sur l'aiguille de la boussole est essentiellement uniforme sur toute sa longueur et donc la force nette est nulle. Autrement dit, l'aiguille n'est pas «tirée» vers l'un ou l'autre des pôles magnétiques. Toutefois, puisque l'aiguille de la boussole est un petit dipôle, avec un pôle nord et un pôle sud à chaque extrémité, le champ géomagnétique orienté vers le Nord induit la rotation de l'aiguille jusqu'à ce qu'elle s'aligne avec les lignes du champ magnétique local.