船用磁罗经自差变化的原因

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1、第27卷第3期大连海事大学学报Vol.27,No.32001年8月JournalofDalianMaritimeUniversityAug.,2001文章编号:1006-7736(2001)03-0010-04X船用磁罗经自差变化的原因关政军(大连海事大学航海学院,辽宁大连116026)摘要:随着船舶跨洋航行,磁罗经自差经常出现随船舶纬度而发生较大变化的情况,针对自差的变化,从理论上深入地分析了硬铁半圆自差、软铁半圆自差、倾斜自差和感应自差随纬度变化的原因,并提出防止或减小自差变化的办法.这一研究有助于提高驾驶人员对自差变化本质的认识以及

2、明确所应采取的措施,进而达到保障船舶安全航行的目的.关键词:船舶;磁罗经自差;自差变化;自差校正中图分类号:U666.151文献标识码:A我们都知道,安装在钢铁船舶上的磁罗经由于船磁的影响而产生自差,为保证船舶安全航行,必须对磁罗经自差进行校正后,罗经才能使用,通常要求罗经的自差不应超过3°.罗经自差校正完毕后,应制作罗经自差表并画出自差曲线,以供航行使用,但经校正后的罗经剩余自差并非一成不变,它将随着时间的推移、船舶磁性的变化以及船舶纬度变化等原因而发生变化,下面讨论罗经自差随纬度的变化以及减小罗经自差变化的措施.1船半圆自差硬铁力的准

3、确消除船铁的半圆自差硬铁力有P,Q两力,若在校正半圆自差时没有用纵横磁铁准确地消除,罗经自差将会随纬度发生变化.例如船在甲地校正半圆自差时,没有用纵向磁铁力F准确地将P力抵消,而留有$P,即$P=F-P.在甲地则由$P产生的自差为D甲=$P/KH甲;若船舶航行到乙地,地磁力H由H甲变为H乙,则由$P产生的自差为D乙=$P/KH乙;若船向高纬度航行,由于H甲>H乙,则D甲

4、自差力Q,故在此不再赘述.由于在校正罗经自差时,很难将自差力彻底校正为零,总要留有一定的剩余自差,所以船舶远航后,自差总是要发生变化的,但剩余自差力越小,自差变化也就越小,所以在校正自差特别是校正较大的半圆硬铁自差力时,一定要仔细认真,剩余自差越小越好,以减小自差随船纬度而发生的变化.X收稿日期:2001-04-19.作者简介:关政军(1950-),男,吉林永吉人,副教授,主要从事船舶电航仪器的研究.第3期关政军:船用磁罗经自差变化的原因112船软铁半圆自差力的准确消除我们经常听到有船舶反映在跨洋航行时,自差变化较大,如“天远”公司某船在

5、从荷兰阿姆斯特丹港驶往阿根廷马德林港的航次中,船上记录的自差变化竟高达30多度.又据记[1]载某船从上海港出发去南极洲乔治岛,在上海和乔治岛两地所测的自差如表1,2所示.表1上海港所测自差航向/(°)04590135180225270315自差/(°)-3.2+0.6+0.4-0.9-0.5-1.4-5.1-6.1表2南极洲乔治岛所测自差航向/(°)04590135180225270315自差/(°)-4.1+16.2+27.2+25.0+7.7-13.3-25.9-23.6由表1,2两地的观测结果可以看出,当船舶航行跨越达90个纬度时,

6、在南北航向上的自差变化仅几度,而东西航向上的自差变化达20多度,究竟是什么原因使自差发生较大的变化呢?我们知道罗经在东西航向上主要由半圆自差力B′KH产生自差,船铁的半圆自差力B′KH是由硬铁力P和软铁力cZ组成,根据自差的校正原则,应分别用校正磁棒和佛氏铁去抵消,但由于船仅在一个地方,不能用佛氏铁mZ力准确地抵消cZ力,其大于或小于cZ力的部分,可由纵向磁铁力F予以抵消,即mZ-cZ=û$FûF-P=û$Pû.当软铁力$F与硬铁力$P大小相等,符号相反时,在某一纬度上可使mZ1-cZ1+F-P=0.但这是不符合自差校正原则的,即不能用硬

7、铁力$P去抵消软铁力$F,尽管在第一纬度上自差为零,但当船舶航行到另一纬度时,由于地磁力Z发生变化,导致$F也发生变化,硬铁力$P便不能抵消随纬度变化的软铁力$F,即mZ2-cZ2+F-P≠0.结果罗经又产生了自差,即船软硬铁力cZ和P没有被分别准确抵消是引起自差变化的根本原因.我们知道半圆自差系[2]数B′=P/KH+cZ/KH=B′P+B′C(1)其中,B′P代表硬铁部分,它与H成反比;而B′C代表软铁部分,它与H成反比,与Z成正比,因此地磁力H或Z较大幅度的变化是引起自差变化的外部因素.如在上例中:上海港的H1=0.34奥,Z1=0

8、.3奥,自差系数B1=2.7°;乔治岛的H2=0.23奥,Z2=-0.34奥,自差系数B2=27.1°.从上海到南极乔治岛地磁水平分力H仅变化了0.11奥,而地磁垂直分力Z却由北半球+0.3奥