地球磁極示意(網路圖片)
地球磁場真的在變化嗎？為什麼地球磁場變了飛機跑道也要改造呢？如果不改的話，飛機會飛錯方向嗎？美國的一座飛機場已經改造了跑道，其他國家的是不是也緊接著要行動了呢？
機場為啥不待見「祝你一路順風」
根據相關新聞描述：目前地磁北極正以每年64公里的速度從加拿大北部往俄羅斯西伯利亞方向移動，在美國佛羅里達州的坦帕機場，主跑道的編碼正是它相對於北磁極的角度，因為磁極偏移，因此不得不改造跑道。
為什麼機場跑道跟磁極需要對應？磁極對機場跑道的建設很重要嗎？
機場跑道的設計需要考慮很多因素，首先考慮的是當地主導風向和機場周邊的地形。磁極的變化只是會對飛機的導航有影響，而對跑道的設計並沒有影響。
跑道的設計考慮最多的因素應該是當地的氣象、地理環境和地質條件。氣象主要是風向和霧霾，地理環境主要是周圍不能有高山和高大建築物，此外機場不能建在地質斷裂帶和地震帶。因為飛機起飛或降落時逆風飛行更為有利，避免側風，所以風向才是跑道設計首要考慮的因素。
因為飛機在逆風中起降可以增加飛機的空氣浮力，就像我們放風箏，也都是要逆風放飛，這樣才能把風箏抬起來。飛機也是同一個道理，所以你在機場送客時最受歡迎的告別語是「祝你一路平安！」而不是「祝你一路順風！」每當跑道側風超過飛機的起降標準時，就得推遲起降，就會出現航班延誤現象。現在有的大型機場修建的兩條交叉方向跑道，就可以有效減少側風引起的延誤現象。
跑道的方向設計主要是根據當地一年中氣象資料統計的主導風向(70%的風向)來確定的，這種設計使跑道更能適應當地的氣象條件。
飛機跑道上的奇怪數字有啥用
為什麼說磁極變化影響到機場跑道建設呢？所謂的改造其實是對跑道方位標誌進行改造，對它進行重新粉刷和編碼，而不是對整個機場跑道方向進行改造。如果要改造整條跑道，那代價太大了。
而跑道上究竟有什麼標誌？其實是引導飛機起飛降落的跑道方位標誌。為了使駕駛員能準確地辨認跑道方向，以便控制飛機按照標注的方位沿著跑道中心線起降，在每一條跑道兩端的道面上，必須按照規定的尺寸大小，用白色大字標注所有方位的跑道編號，就相當於跑道的名字一樣。
所謂跑道方位，就是跑道中心線的磁方位角。跑道中心線是駕駛員駕機起飛或降落時前進的方向。為精確起見，全球都採用360度的方位予以表示。以正北為0度，順時針旋轉到正東為90度、正南為l80度、正西為270度，再回到正北為360度或0度。這裡的正北、正南都是指的地極方向，也就是真方向。
每條跑道就以它所朝向的度數作為其編號。為了簡明易記，跑道編號只用兩位數表示，即方向度數的百位數和十位數，個位數按四舍五入進入到十位數。比如，一條指向為西北284度的跑道，它的編號就是28，如果是285度，編號就是29。
同一條跑道，因為有兩個朝向，所以就有兩個編號，而這兩個編號一般是相差18，因為正好隔了180度。比如，如果有一條跑道從起飛方向看到的編號是18，而從降落方向看到的編號就是36。跑道號都是兩位數，如果第一位沒有數就用0來表示。例如，指向東北的方向為50度，跑道號就是05。
跑道號以寬3米、長9米的數字用明亮的白漆漆在跑道的端頭，十分醒目。駕駛員在空中可以清楚地看到跑道號，也就等於知道了飛機降落在這條跑道時的方向。
另外，如果某機場有同方向的幾條平行跑道，就再分別冠以L(左)、C(中)、R(右)等英文字母，以示區別。
塔台上的管制員只要告訴駕駛員跑道號，駕駛員就應該能確認所使用的跑道和起降方向。
這種標誌方位的數據主要用在飛機的起飛和著陸過程中。
傳統的飛機導航系統依賴磁羅盤
傳統的飛機導航方法是利用磁極來辨別飛行方向。
早期的飛機都是依靠地面標誌和地圖去認路，駕駛員必須用雙眼盯住地面，搜索標誌物，比如高塔、鐵路、河流等，這叫目視導航。隨著科技的發展，飛機飛得越來越快，越來越高，目視導航已經不能滿足需要。於是駕駛員的手頭添加了時鐘和計算尺(或計算器)兩種工具。
時鐘要求走時精確，可靠性強；計算尺(或計算器)則是經過專門設計的，刻畫有根據飛機飛行所用的速度、距離、角度之間的關係編製成的計算步驟和程序等。這是推測導航。
而在計算中，有一個因素需要考慮，就是方向，而方向用什麼測呢？羅盤！利用磁羅盤測出的方向叫磁方向，這種方向的北方叫磁北。地極的北方叫真北，真北方向叫真方向。真方向與磁方向之間偏差的角度叫做磁差。
另外，飛機上的鐵製零件和磁場也會影響磁羅盤發生指向偏差，這個偏差叫做羅差。羅差在飛機出廠前會由製造廠家測量好，駕駛員在飛機上使用羅盤時得到的讀數要加上羅差才能得到磁方向，再加上磁差就得到真方向。
航空地圖上標有各地的磁差，因為地球是圓形，磁場的分布在各地也不同。在中低緯度地區，磁方向與真方向之間的偏差還不大，但到了離極地很近的高緯度地區，磁差就變得很大了。所以一般在南北緯60度以上的地區飛行，磁方向就不能使用了。
如今，導航的方法一般由好幾種系統綜合起來應用，除了傳統的磁羅盤導航系統，還有衛星導航系統，以及地面雷達導航系統等。幾種方法綜合起來就能取長補短，精確計算出飛機的飛行位置和飛行目標。
現在的飛機上都有自動導航系統，只要輸入機場跑道上的方向度數，就能計算出飛行方向，並能自動調整飛機姿態控制飛機著陸過程。地球磁極的變化會影響飛機導航參數，所以需要重新設定。不過，實際上，只要測出這個偏差，現代導航系統可以自動調整。
地球磁場在發生什麼樣的變化
地球磁場其實每時每刻都在發生變化，而且是不規律地運動。所以它與地球南北極形成的夾角也是一直在變化的，如果放在一天或一年，它的變化可能不大，但如果放在幾千年甚至幾千萬年的過程中來看，它甚至發生了多次磁極顛倒。
在地球的一些礦物中，記錄了地球磁極存在顛倒的過程，這些礦物中的磁極與我們現在的地球磁場不同，科學家可以通過分析把這些變化都還原出來，但因為時間相隔太遠，都以萬年為計算單位，不能得到精確的年份，所以無法得出其中的規律性，也無法推出地磁倒轉會給地球和地球上的生物帶來什麼變化。
地球磁場形成的原因還停留假說階段
開始有的人認為地球本身就是一個如磁鐵一樣的大磁體，所以產生了磁場。但是鐵磁物質在溫度升高到760℃以後，就會喪失磁性。而地心的溫度高達五六千攝氏度，熔融的鐵、鎳物質早就失去了磁性，因而不可能構成地球大磁體。
接著又有人認為是由於地球的環形電流產生地球磁場。因為地心溫度很高，鐵鎳等物質呈現熔融狀態，隨著地球的自轉，帶動著這些鐵鎳物質也一起旋轉起來，使物質內部的電子或帶電微粒形成了定向運動。這樣形成的環形電流，就像通電的螺旋管一樣，產生了地磁場。
但是這種理論又無法解釋地球磁場在歷史上的幾次倒轉。
接著又出現了各式各樣的地磁假說，比如：旋轉電荷假說、漂移電流假說、熱電效應假說、霍耳效應假說等等，但一直沒有定論。
責任編輯:葉語桓 来源:宇宙天文
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