Déclinaison magnétique

L'aiguille de la boussole pointe approximativement vers le nord sur presque toute la surface terrestre. Toutefois, à cause de la forme complexe du champ géomagnétique, il existe peu d'endroits où l'aiguille pointe exactement vers le nord. L'aiguille s'aligne avec la composante horizontale du champ magnétique, en direction du nord magnétique. Le nord vrai, d'autre part, est la direction du pôle nord géographique, à partir d'un point quelconque. On appelle déclinaison magnétique l'angle entre le nord magnétique et le nord vrai. Plusieurs personnes croient que l'aiguille de la boussole pointe vers le pôle nord magnétique. Ceci est faux, une personne qui suivrait cette aiguille aboutirait finalement au pôle nord magnétique, mais en n'empruntant pas le chemin le plus court.

La première évaluation connue de la déclinaison magnétique a été réalisée par les Chinois vers l'année 720 de notre ère. En Europe, le concept de déclinaison était connu au début du XVe siècle, mais la première mesure de la déclinaison remonte à 1510, alors que Georg Hartman établit la valeur de la déclinaison à Rome. L'importance de la déclinaison pour la navigation est évidente. Les marins ont inventé très tôt des méthodes pour la mesurer et ont commencé à compiler des valeurs de déclinaison pour des points dispersés un peu partout sur la planète. En 1700, Edmund Halley a conçu l'idée nouvelle de montrer la déclinaison sous la forme de cartes de contour et a publié la première carte des lignes isogones de l'océan Atlantique. Depuis on publie régulièrement des cartes des lignes isogones.

À cause de la variation séculaire du champ magnétique, la déclinaison varie avec le temps. Les changements de déclinaison peuvent être très importants. Par exemple, à Yellowknife (T.N.-O.), la déclinaison magnétique varie de plus d'un degré sur trois ans, alors qu'à Ottawa, la variation annuelle de la déclinaison est presque nulle. Le diagramme qui suit montre les changements de déclinaison à plusieurs endroits au Canada.

La déclinaison magnétique subit aussi des changements qui sont beaucoup plus rapides que la variation séculaire et résultent de l'activité magnétique. Ces variations peuvent être lentes et cycliques, avec des amplitudes de quelques minutes d'arc dans le sud du Canada, ou majeures et erratiques pendant les orages magnétiques. Les changements de déclinaison sont de plus en plus irrégulière dans l'amplitude et la fréquence si l'on s'approche du pôle nord magnétique, en raison de la faiblesse de la composante horizontale du champ magnétique. Le nombre de jours par année où les orages magnétiques provoquent des changements de déclinaison nuisant aux activités des utilisateurs de boussole dépend de la précision voulue pour la mesure et du lieu où ils se trouvent. Le diagramme de la figure 18 montre le pourcentage de jours d'une année ordinaire pendant lesquels la déclinaison magnétique fluctue autour de sa valeur normale de plus qu'une certaine proportion.

La plupart des boussoles servant à l'orientation ont une précision d'environ deux degrés. Ainsi, dans le sud du Canada, un utilisateur de boussole observera rarement l'existence de fluctuations supérieures à deux degrés. Toutefois, s'il voyage en canot dans les Territoires du Nord-Ouest, il constatera que la boussole dévie de plus de deux degrés, plus d'un jour sur quatre.

Comment évalue-t-on la déclinaison?

Il existe plusieurs moyens d'établir quelle est la valeur de la déclinaison :

À partir d'une carte

Les cartes topographiques canadiennes portent, dans leur marge, un diagramme qui donne la déclinaison calculée lors de l'année de leur publication. Sous le diagramme, un court texte informe l'utilisateur de la variation annuelle de la déclinaison. En multipliant cette valeur par le nombre d'années écoulées depuis la publication de la carte et en additionnant le produit à la valeur indiquée de déclinaison, on peut obtenir la valeur de la déclinaison aujourd'hui.

Déclaration de la déclinaison magnétique d'une carte topographique canadienne:

Par exemple :

• Déclinaison en 1998: 13° 15′OW
• Variation annuelle: diminution de 5′

Puisque la variation annuelle est en baisse, il faut la soustraire. Donc, la déclinaison en 2003 :

Il est important de se rappeler que, puisque la variation annuelle fluctue elle-même avec le temps, l'estimation de la déclinaison à partir des données imprimées sur une vieille carte sera probablement erronée.

Il est également important de retenir que la déclinaison montrée dans le diagramme d'une carte topographique n'est pas la déclinaison vraie, laquelle est définie comme l'angle entre le nord magnétique et le nord vrai. Or, le diagramme d'une carte topographique donne la valeur de l'angle entre le nord magnétique et le nord du quadrillage qui est indiqué par les lignes de la carte. On parle parfois du nord de quadrillage d'une carte. On appelle l'angle entre le nord du quadrillage et le nord vrai, « convergence des méridiens ». Pour obtenir la déclinaison vraie, on doit additionner ou soustraire la convergence des méridiens de la déclinaison du quadrillage. Le diagramme qui suit montre les quatre combinaisons possibles.

Dans le diagramme,

• l'étoile indique le nord vrai;
• le carré, le nord du quadrillage;
• la flèche, le nord magnétique;
• G, la déclinaison du quadrillage;
• C, la convergence des méridiens et
• D, la déclinaison.

Toutes ces quantités sont positives. Quatre cas sont montrés :

1. le nord magnétique se situant à l'ouest du nord vrai et le nord du quadrillage, à l'ouest du nord vrai;
2. le nord magnétique se situant à l'ouest du nord vrai et le nord du quadrillage, à l'est du nord vrai;
3. le nord magnétique se situant à l'est du nord vrai et le nord du quadrillage, à l'ouest du nord vrai;
4. le nord magnétique se situant à l'est du nord vrai et le nord du quadrillage, à l'est du nord vrai.

La déclinaison est aussi indiquée sur les cartes aéronautiques par des isogones et sur les cartes marines (hydrographiques), en fonction de l'échelle, par des isogones ou une rose du compas. Dans tous ces cas, la déclinaison vrai est donnée.

À partir d'une carte de la déclinaison magnétique

Les cartes de champ magnétique de la Terre sont disponibles auprèes du National Geophysical Data Center of the National Oceanic and Atmospheric Administration : https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/magfield-wist/