dimanche 5 janvier 2014

La dérive du pôle Nord magnétique

Le pôle Nord magnétique est défini comme le point à la surface de la Terre où la direction du champ magnétique est exactement verticale vers le bas. Au pôle Nord magnétique, l’inclinaison magnétique (c’est-à-dire l’angle entre la direction du champ et le plan horizontal) vaut 90° et la déclinaison magnétique (c’est-à-dire l’angle entre la direction du champ et le pôle Nord géographique) n’est pas définie. De la même manière il existe un pôle Sud magnétique où le champ magnétique est exactement vertical vers le haut. Il ne faut pas confondre pôles magnétiques (Nord et Sud) et pôles géomagnétiques. Les seconds sont définis comme l’intersection de la surface de la Terre avec l’axe du dipôle magnétique placé au centre de la Terre qui donne la meilleure approximation au premier ordre du champ magnétique global. Les pôles géomagnétiques Nord et Sud sont donc nécessairement antipodaux, contrairement aux pôles magnétiques. La différence entre les deux types de pôles provient du fait que le champ magnétique terrestre n’est pas exactement dipolaire à l’échelle globale. C’est pourquoi les méridiens magnétiques, même s’ils convergent tous au pôle Nord magnétique, ne le font pas de manière radiale : les boussoles mènent au pôle Nord magnétique sans pour autant pointer dans sa direction ! Dérive de la position du pôle Nord magnétique dans le Grand Nord canadien depuis 1831. Actuellement le pôle s’éloigne des côtes de l’île d’Ellesmere en direction de la Sibérie à la vitesse d’environ 55 km/an. James Ross a été le premier à localiser précisément le pôle Nord magnétique en 1831, suivi en 1904 par Amundsen. À cette époque le pôle se trouvait au niveau de la péninsule de Boothia dans le Grand Nord canadien. Or le pôle se déplace en raison de la variation séculaire géomagnétique, elle-même due aux mouvements de convection du fer liquide dans le noyau de la Terre. C’est pourquoi des expéditions ont été régulièrement organisées au 20ème siècle pour mettre à jour la position du pôle sur les cartes magnétiques.
  Une équipe franco-canadienne a déterminé très précisément la position du pôle Nord magnétique en avril 2007 grâce à plusieurs mesures du champ magnétique sur la banquise. La position obtenue est 83.95°N, 121.02°O. De gauche à droite : J.-J.Orgeval, association « Poly-Arctique », A.Chulliat, IPGP/CNRS et L.R.Newitt, Natural Ressources Canada. La dernière détermination in situ de la position du pôle a été faite par une équipe franco-canadienne (L.R.Newitt, A.Chulliat et J.-J.Orgeval, projet « Poly-Arctique ») en avril 2007, au moyen de plusieurs mesures dans un rayon d’environ 100 km autour du pôle. La position obtenue est 83.95°N, 121.02°O, soit environ 800 km au nord-ouest de l’île d’Ellesmere. Ces observations sur le terrain sont rendues de plus en plus difficiles par l’éloignement et le réchauffement climatique. Elles sont complétées depuis quelques années par des mesures satellitaires. Le pôle Nord magnétique a dérivé relativement lentement (moins de 10 km/an) en direction de la Sibérie depuis 1834 jusqu’en 1980. A partir du milieu des années 1980, la vitesse de dérive a augmenté fortement pour atteindre 55 km/an environ aujourd’hui (toujours en direction de la Sibérie). Depuis le début des années 2000, cette vitesse semble s’être stabilisée. S’il continue à ce rythme-là, le pôle Nord magnétique atteindra la Sibérie vers 2040. Vitesse de dérive de la position du pôle nord magnétique depuis 1840, d’après les mesures sur le terrain (courbe bleue) et trois différents modèles géomagnétiques pour trois intervalles de temps différents. Ce phénomène d’accélération brutale n’est pas encore complètement expliqué. Il pourrait être lié à une augmentation du flux de champ magnétique dans la région polaire Nord du noyau terrestre. Celle-ci serait causée par l’expulsion de lignes de champ magnétique du noyau, selon un mécanisme proche de celui à l’origine de l’apparition des tâches solaires. Arnaud CHULLIAT Equipe de Géomagnétisme Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) & CNRS 4, place Jussieu – 75005 Paris Tél. : (+33) 1 44 27 49 34, Fax : (+33) 1 44 27 37 77 chulliat@ipgp.jussieu.fr

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