Variaciones de la declinacin geomagntica en el Istmo de Panam
entre 2010 y 2014
Freddy GonzlezFacultad de Ingeniera Civil, Universidad
Tecnolgica de PanamApartado 0819-07289 El Dorado, Panam Provincia
de Panam, Repblica de [email protected]
Alexis MojicaLaboratorio de Investigacin en Ingeniera y Ciencias
Aplicadas, Centro Experimental de Ingeniera, Universidad Tecnolgica
de PanamApartado 0819-07289 El Dorado, Panam Provincia de Panam,
Repblica de [email protected]
Resumen - El objetivo de este trabajo se focaliza en presentar
una actualizacin del mapa de declinacin magntica del istmo de Panam
para un lapso temporal comprendido entre los aos 2010 a 2014. Para
tal propsito se utiliz el modelo IGRF-11 de la International
Association of Geomagnetism and Aeronomy, cuya revisin se lleva
cabo cada cinco aos. Este modelo toma en consideracin el constante
cambio que experimenta el campo magntico terrestre y su influencia
en la declinacin magntica; estos elementos son de vital importancia
para la determinacin de la dinmica, y por ende la actualizacin de
los niveles de exactitud de la cartografa que posteriormente pueda
servir de soporte a sistemas de navegacin areo o martimo. Los
resultados obtenidos en este trabajo muestran que la declinacin
magntica experimenta un desplazamiento hacia el sector occidental
del istmo de Panam.
Palabras claves - Campo de referencia geomagntica, carta
magntica, declinacin magntica, modelo IGRF-11, Panam.
1. IntroduccinDe acuerdo a [1], se hace referencia a dos
metodologas para conocer el valor de la declinacin magntica: (i)
mediante la aplicacin de alguno de los modelos matemticos que
existen y que permiten extrapolar los coeficientes de medida para
cualquier punto de la superficie terrestre y estimar el valor de
los distintos parmetros del campo magntico tanto para el futuro
como para el pasado, y (ii) por el procedimiento emprico de medir
las declinaciones magnticas en campo. Hoy da se utilizan dos
modelos: (1) el modelo WMM (World Magnetic Model) del USGS y la
British Geological Survey, que fue publicado en Enero de 2000 y (2)
el IGRF (International Geomagnetic Reference Field) de la Asociacin
Internacional de Geomagnetismo y Aeronoma, cuya revisin se lleva a
cabo cada cinco aos [2]. Este modelo ha sido utilizado por algunos
autores como mtodo computacional [3]. La utilidad que tiene el
modelar el comportamiento de los campos magnticos radica en la
dinmica de los polos magnticos; esto significa que el campo
magntico terrestre posee ingredientes importantes que son
no-dipolares [4]. El Norte magntico no siempre coincide en su
ubicacin con el Norte geogrfico real; el ngulo horizontal que
existe entre el Norte magntico y el geogrfico real se conoce con el
nombre de declinacin magntica. La necesidad de calcular este
parmetro radica en las variaciones anuales de este ngulo el cual
incide en sistemas de navegacin areo, martimo para el
posicionamiento global y los trabajos cartogrficos realizados con
sistema de brjula. Adems, el estudio de la declinacin magntica es
uno de los componentes de la carta magntica nacional, necesaria
para el estudio del magnetismo y sus aplicaciones en el rea de la
Geofsica y la Geodesia para la bsqueda del modelo del Geoide
panameo.Algunos autores hacen referencia a las oscilaciones que
experimenta la declinacin magntica en diferentes latitudes
geogrficas; de acuerdo a [5] hace referencia a las variaciones de
largo perodo que se dan lugar en Europa.Este trabajo se encuentra
focalizado en actualizar el mapa de la declinacin magntica del
Istmo de Panam entre un perodo de 6 aos (2010-2014) y de esta
manera, conocer la dinmica de este importante parmetro
geomagntico.
2. Materiales y metodologaEn este trabajo se defini una malla de
puntos ubicados cada treinta minutos (30'), desde el punto de
origen 700' N, 7700' W hasta 1000' N, 8300' W. La Figura 1 muestra
la distribucin de estos puntos en el mapa del istmo de Panam.Para
estas coordenadas geogrficas, se emple el WGS-84 como referencial
geogrfico. Con ayuda del modelo digital del terreno SHUTTLE de la
NASA a escala 1:100,000 se determin la elevacin para cada punto de
muestreo. Luego se aplic el modelo IGRF-11 a cada punto de muestreo
para el primer da del mes de enero de los aos 2010 hasta 2014.
Figura 1. Coordenadas de los puntos de muestreo del modelo
IGRF-11.
El IGRF corresponde a una serie de modelos matemticos del campo
principal terrestre y su razn de cambio (variacin secular). En las
regiones libres de fuente por encima de la superficie de la Tierra,
el campo principal (con sus fuentes internas) constituye el
gradiente negativo de un potencial escalar que puede ser
representado mediante un desarrollo en serie truncada:
(1)
En esta ecuacin, r representa la distancia radial al centro de
la tierra, R es el radio esfrico de referencia magntica,
corresponde a la longitud Este, es la co-latitud geocntrica y los
trminos y los coeficientes gaussianos numricos. La expresin
corresponde a las funciones semi-normalizadas asociadas a las de
Legendre de grado n y orden m [2].Una vez obtenidos los resultados
se procede en llevar los datos recolectados a un Sistema de
Informacin Geogrfico, donde se realiza una interpolacin de las
lneas isognicas para cada fecha mencionada, este proceso se hace
mediante mtodos geoestadsticos. Y posteriormente, se realiza un
anlisis geogrfico regional de las variaciones temporales de las
lneas isognicas.
3. Resultados experimentalesCon los resultados de las tres
fechas, se pudo observar que la declinacin magntica durante este
perodo est oscilando hacia al el sector occidental del istmo de
Panam; otra caracterstica importante es que dicho desplazamiento no
es sistemtico. Los resultados de los seis mapas de declinacin
magntica para las fechas mencionadas se presentan en la Figura
2.Para el lapso temporal comprendido entre los aos 2010 y 2014 se
han identificado zonas donde la fluctuacin de la declinacin
magntica podra incidir en los sistemas de navegacin, de acuerdo a
los coeficientes de variabilidad estimados a partir del mismo
modelo desarrollado. Las zonas con mayores variaciones anuales de
la declinacin, de acuerdo a los datos estimados del modelo IGRF-11,
son (1) la parte Sur de la pennsula de Azuero que contina por el
rea circundante a la Isla de Coiba en la provincia de Veraguas, (2)
la cordillera central en las provincias de Veraguas, Cocl y parte
de Panam Oeste, (3) la zona occidental de la provincia de Chiriqu,
(4) la parte oriental del Golfo de Chiriqu, (5) la parte sur del
archipilago de Las Perlas y (6) la zona costera de la provincia de
Bocas del Toro. La Figura 3 presenta un mapa sobre los coeficientes
de variacin de la declinacin magntica entre el perodo
2010-2014.
4. ConclusionesLa comprensin acerca de la dinmica del campo
magntico de la tierra en el Istmo de Panam constituye un tpico de
gran inters en lo que a los sistemas de navegacin marinos y areos
se refiere, y por ende se hace necesaria la actualizacin del mapa
de declinacin magntica.
Fig. 2. Mapas de declinacin magntica al 1 de enero de los aos
(a) 2010, (b) 2011, (c) 2012, (d) 2013 y (e) 2014.
La declinacin magntica de Panam para el lapso temporal
comprendido entre los aos 2010-2014 se mantiene desplazando al
sector occidental del istmo; cabe destacar adems que dicho
desplazamiento no es sistemtico. El anlisis de las variaciones
anuales de las hojas isognicas durante el perodo 2010-2014,
muestran un total de seis reas donde los cambios de la declinacin
magntica durante este perodo han son altas.
Fig. 3. Variabilidad de la Declinacin Magntica 2010 2014
5. Bibliografa[1] F. Gonzlez, Elaboracin del mapa de declinacin
magntica para la Repblica de Panam, aos: 2007-2009, Societas, vol
12(2), pp. 43-48, 2010.
[2] C.C. Finlay, S. Maus, C.D. Beggan, T.N. Bondar, A.
Chambodut, T.A. Chernova, A. Chulliat, V.P. Golovkov, B. Hamilton,
M. Hamoudi, R. Holme, G. Hulot, W. Kuang, B. Langlais, V. Lesur,
F.J. Lowes, H. Lhr, S. Macmillan, M. Mandea, S. McLean, C. Manoj,
M. Menvielle, I. Michaelis, N. Olsen, J. Rauberg, M. Rother, T.J.
Sabaka, A. Tangborn, L. Toffner-Clausen, E. Thbault, A.W.P.
Thomson, I. Wardinski, Z. Wei and T.I. Zvereva, International
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Journal International, vol 183(3), pp. 1216-1230, 2010.
[3] J. Matzka, N. Olsen, C. Fox Maule, L.W. Pedersen, A.M.
Berarducci and S. Macmillan, Geomagnetic observations on Tristan da
Cunha, South Atlantic Ocean. Annals of Geophysics, vol 52(1), pp.
97-105, 2009.
[4] J. Love, Magnetic monitoring of Earth and space, Physics
Today, vol 61(2), pp. 31-37, 2008.
[5] R. Thompson, Long Period European Geomagnetic Secular
Variation Confirmed, Geophys. J. R. Astr. Soc., vol 43, pp.
847-859, 1975.3
