描繪北極與北磁極磁偏角

這裡還要交待一句，前文說過的1596年巴倫支最後一次北冰洋探險，他曾到過斯瓦爾巴德群島（意思是「寒冷海岸的島嶼」，17世紀成為歐洲重要的捕鯨中心，各國捕鯨船都開到這裡爭奪漁業資源，糾紛也由此產生。歐洲人在吵鬧聲中走入了1920年，這一年由18個國家在巴黎簽訂了《斯瓦爾巴德條約》，1925年法國又請中國等國加入了這個條約。它是迄今為止北極地區第一個、也是唯一的國際性政府間非軍事條約。根據該條約，斯瓦爾巴德群島的主權歸屬挪威，實際經濟開發由各國共享。各締約國的公民可以自由進入，在遵守挪威法律的範圍內從事正當的生產、商業以及科學考察等活動。中國首座北極考察站（黃河站）建於此地，就是得利於這個條約，而未來中國開啟「冰上絲綢之路」，也能用上這個條約。

據說，中國北宋時期科學家沈括是世界上第一個發現指南針不正指南北的人。他在《夢溪筆談》中寫道；「方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。」這說明當時他已知道地磁偏角的存在。400多年後，哥侖布橫渡大西洋發現新大陸時，也發現了地磁偏角。墨卡托在1595年製作的第一幅單幅印刷北極圈地圖中，甚至標註出了北磁極。但真正以科學方法將地磁偏角記錄在航海圖上的是英國人的埃德蒙多?哈雷（Edmond Halley）。

後世在提到哈雷時會說他是天文學家、地理學家、數學家、氣象學家和物理學家。沒錯他確曾擔任牛津大學幾何學教授，擔任第二任格林尼治天文台台長。尤其是他曾計算出哈雷彗星的公轉軌道，並預測該天體將再度回歸。其實，他還有鮮為人知的另一面，他還當過船長，是位了不起的製圖家。如果評選影響世界的一百幅地圖的話，一定會有他在1701年繪製的太平洋與大西洋磁極航線圖。

幾個世紀來，使用指北針的航海家必須學會區分地磁北極和地理北極的不同。1689年至1700年，哈雷隨英國皇家軍艦帕拉莫爾號做了一次跨大洋的航行，他此行的目地是考察北極與北磁極之間的磁偏角。所謂磁偏角，即指北針指示的北方與實際正北方的夾角。據說，哈雷在十四五歲時就對這一現象感興趣了，當時還親手測量了幾次。30多年後的1701年，哈雷根據這次航海羅盤記錄出版了大西洋和太平洋磁極航線圖.這幅獨特的航海圖描繪了南緯52度以北的太平洋和大西洋各地磁偏角。此圖上繁複的航線，為當時在海上無法確定經度的航海者提供了一定的領航依據。哈雷還試圖通過這種描繪磁偏差的航線圖精確計算出船在海上航行時所處的經度。

必需指出的是此時航海鍾還沒有問世。1714年英國國會通過了《經度法案》。以法律的名義宣布：任何人只要能找出在海上測量經度的方法，誤差在1度以內的獎1萬英磅；誤差在半度以內的獎2萬英磅（2萬英鎊，等於當時一位船長200年的收入）。1762年經度委員會讓哈里森的兒子帶著哈里森製造的第四代鐘錶H4，跨過大西洋航行到牙買加，經過8l天航行，H4總共慢了5秒（誤差約等於3公里左右）。誤差率遠遠小於經度委員會制定的半度之內（即24小時，誤差不超過3秒，約等於50公里）的最嚴限度。經度鐘的誕生，這才解決了千百年來海上的經度定位問題。

這幅太平洋與大西洋磁極航線圖，也是第一張繪有等值線的地圖，圖中每條曲線經過的點，磁偏角的值都是相同的。今天人們常看到的等高線地形圖、有等氣壓線的天氣圖，其實都來自哈雷的這個等值線地圖的創意。等值線在當時也被稱為「哈雷之線」。

墨卡托北極地圖，曾在美洲和亞洲之間海峽（即今天白令海峽）附近的另一個岩石島嶼顯示了北磁極。但由於北極環境惡劣，直到1831年6月1日，英國探險家約翰?羅斯和詹姆斯?羅斯才到達北磁極，才實地證明了北磁極並不在北緯90度零分零秒的北極點上，而是在離它1600公里的加拿大北海岸。在現代地圖上，北磁極被標在北緯79．3度、西經71．5度，這是20世紀的數據。實際上，地磁極一直在移動，發生移動的原因仍然是個謎。

哈雷的這幅肖像大約繪製於他成名後的1687年，作者是蘇格蘭肖像畫家托馬斯·穆雷（Thomas Murray1663- 1734），他是繪畫大師約翰·萊利的學生。據說，穆雷是「一張臉畫家」，他只完成臉部，其餘部分由學生來完成。不知這幅畫是不是這樣，但畫中哈雷手裡的那張紙，還是挺有意思。我請教上海交通大學講席教授江曉原先生。他回復說，「圖看不太清，可能是彗星軌道示意圖。彗星軌道分為橢圓、雙曲線、拋物線三種類型，此畫顯示的似乎是一個拋物線和一個圓。可以理解為探討彗星的情形」。它至少是一幅天文圖，畫家是想以這一「焦點」折射出主人公的專業背景和追求。後來，還有其他畫家給成名後的哈雷畫肖像，但皇家學會懸掛的則是穆雷畫的這一幅，可謂之哈雷肖像畫中的「名畫」。

哈雷太平洋與大西洋磁極航線圖（1701年）

蘇格蘭肖像畫家托馬斯·穆雷1687年畫的哈雷肖像是他幾幅肖像中最有名的一幅。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！