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LA DECLINAZIONE MAGNETICA NELLA TOPOGRAFIA SPEDITIVA

Pubblicato sul n. 14 di PROGRESSIONE  - Anno 1985

 Da sempre, in topografia speditiva, viene considerato con perplessità e diffidenza l'argomento della «declinazione magnetica» per l'indeterminatezza che tale fenomeno poteva arrecare alle misurazioni effettuate con le bussole.

Ritengo utile trattare l'argomento e trarre da questo delle conclusioni e dei suggerimenti sul comportamento da adottare per una maggiore precisione dei rilevamenti planimetrici.

1. GENERALITÀ SUL FENOMENO

La Terra, per la presenza del suo nucleo ferro-magnetico (composto prevalentemente da ferro e nichel) funziona da colossale magnete naturale il cui dipolo, per l'eccentricità del nucleo stesso, risulta situato a circa 1200 Km. dal centro del geoide.

Ciò porta ad un imperfetto allineamento tra l'ago magnetico di una bussola e l'asse dei meridiani che coincide invece con i poli geografici. Tale deviazione viene denominata «declinazio­ne magnetica».

Per lo stesso motivo l'ago non si dispone orizzontale nel piano della bussola bensì, con un angolo più o meno accentuato, risulta rivolto verso il basso o verso l'alto. Detto angolo verticale viene chiamato «inclinazione magnetica» e nel nostro emisfero è normalmente negativo. Questo dato non ha comunque rilevanza in campo topografico tranne per la necessità, da parte delle case costruttrici, di bilanciare l'ago stesso onde mantenere rigorosamente orizzontale l'asse di rotazio­ne.

L'intensità del campo magnetico viene misurata in «cersted»; l'angolo «6» di deviazione viene sempre indicato in gradi sessagesimali e può essere positivo, per declinazione «orientale» (E) o negativo, per declinazione «occidentale» (W).

La declinazione magnetica non è mai costante nel tempo e nello spazio ma varia secondo le seguenti regole:

A)  Variazioni secolari

— Sono le variazioni principali e dipendono da spostamenti lentissimi del nucleo: esse hanno un ciclo completo di circa 600 anni di cui per 300 anni aumentano da un massimo negativo ad un massimo positivo, poi in un periodo di uguale durata decrescono sino a tornare più o meno ai valori iniziali e così di seguito nei secoli e millenni.

In Inghilterra, nella città di Londra, si sono riscontrate le seguenti variazioni storiche: nel 1600 la declinazione era di 8° Est, nel 1800 si è raggiunto il massimo valore negativo con 24° Ovest per tornare, nel 1955, a soli 8° Ovest. L'esame di questi dati fa appunto ritenere valido un ciclo periodico di circa 600 anni.

L'ultima massima declinazione occidentale per l'Italia è stata rilevata nell'anno 1814 con 22° 34' W; da allora è andata progressivamente regredendo per raggiungere, da rilevamenti 1973 dell'I.G.M., dei valori minimi e talora addirittura positivi (E).

B)  Variazioni stagionali

L'anomalia magnetica varia da mese a mese ed è minima nel mese di dicembre e massima in giugno. Essa varia pertanto in funzione della temperatura media locale.

C)  Variazioni diurne e notturne

Probabilmente sempre per effetto della temperatura, si hanno escursioni magnetiche diurne e notturne.

Mentre la notte l'anomalia è minima, durante il giorno oscilla da un massimo di deviazione Ovest intorno alle ore 8 del mattino ad un massimo Est verso le ore 14. Poi ritorna ad un valore medio alle 18 e si mantiene quasi stabile sino al mattino seguente.

D) Variazioni accidentali

Sono dovute principalmente ad anomalie proprie della zona (presenza di minerali o rocce ad alto contenuto magnetico), le perturbazioni elettriche ed elettromagnetiche (tra cui principalmen­te le macchie solari, l'approssimarsi di temporali e la vicinanza di linee elettriche, trasformatori, eccetera).

Mentre le anomalie stagionali e diurne non comportano variazioni degne di rilievo, almeno per i nostri scopi, in quanto la somma dei loro effetti difficilmente supera i 5'-6' di grado, ritengo necessario approfondire l'argomento sulle altre cause.

 2) VARIAZIONI REGOLARI A GRANDE CICLO E ANOMALIE LOCALI

Le linee di uguale declinazione magnetica vengono chiamate «isogene» e l'I.G.M. pubblica periodicamente, previo aggiornamento dei dati, delle cartine dove vengono appunto rappresenta­te dette curve di equivalenza magnetica nel territorio nazionale (fig. 1).

Dette cartine riportano anche la presenza di zone anomale degne di rilievo quanto ad intensità ed estensione territoriale. In realtà esistono dei punti di anomalia magnetica interessanti delle zone troppo ristrette per essere rappresentate in una carta a piccola scala; detti punti «caldi» devono pur tuttavia essere presi in considerazione qualora riscontrabili nelle zone di rilevamento topografico in quanto fortemente influenti sulle misurazioni stesse.

Riportiamo qui di seguito due tabelle delle declinazioni misurate in anni diversi dall'1.G.M. in varie province d'Italia, una riguardante le 12 province più significative, l'altra completa.

Dall'esame delle succitate tabelle si ricava che l'incremento medio annuo (positivo o negativo) della declinazione può oscillare da 8' a 10'.

Sempre dalla tabella I.G.M. più recente (1973) si rileva che attualmente (1985) quasi tutte le zone italiane hanno una declinazione positiva (E) ad eccezione di quelle più occidentali (Liguria, Piemonte e Sardegna) che dovrebbero ancora mantenere, sia pur piccola, la declinazione W.

TABELLA DELLE DECLINAZIONI MAGNETICHE NELLE PROVINCIE D'ITALIA NEGLI ANNI 1925-1930-1938

PROVINCIE 1.1.25 1.1.30 1.1.38
Bari 4°58’W 4°08'W 3°01'W
Bologna 7°19'W 6°29'W 5°10'W
Cagliari 7°56'W 7°06W 5°45'W
Catania     3°42’'W
Catanzaro 5°03'W 4°13'W 2°59'W
Firenze 7°18W 6°28'W 5°07'W
Genova 8°44'W 7°54'W 6°24'W
Milano 8°29'W 7°39'W 6°20'W
Napoli     3°44'W
Palermo 6°12'W 5°22'W 4°07'W
Roma 6°40'W 5°50'W 4°33'W
Venezia 6°50'W 6°00'W 4°41'W

TABELLA COMPLETA DELLE PROVINCIE D'ITALIA AL 1.1.1973

Agrigento 0° 13' W Ferrara 0°42'W Pescara 0°05' E
Alessandria 1° 54’ W Firenze 0°52’W Piacenza 1°32' W
Ancona 0° 02’ W Foggia 0° 18' E Pisa 1° 09' W
Aosta 2° 20' W Forti 0°33' W Pistoia 0°56' W
Aquila (1%) 0° 06' W Frosinone 0° 20' W Pordenone 0°22' W
Arezzo 0° 38'W Gorizia 0°02'E Potenza 0°28’ E
Ascoli Piceno 0° 02' E Grosseto 0°57'W Ragusa 0°03' E
Asti 2°07"W Imperia 2°04'W Ravenna 0°33' W
Avellino 0° 08' E Isernia 0°01'W Reggio Calabria 0°19' E
Bari 0°42' E Latina 0°34’W Reggio Emilia 0°04’ W
Belluno 0°34'W La Spezia 1°22'W Rieti 0°17' W
Benevento 0°12' E Lecce 0°57' E Roma 0°30' W
Bergamo 1°32'W Livorno 1°19’ W Rovigo 0°24' W
Bologna 0°48'W Lucca 1°06'W Salerno 0°10' E
Bolzano 0°49'W Macerata 0°07'W Siena 0°51 ' W
Brescia 1°17'W Mantova 1°00' W Taranto 0°47' E
Brindisi 0°54'E Massa 1°14'W Termino 0°04' E
Cagliari 1°43'W Matera 0°33' E Terni 0°21' W
Caltanissetta 0°I0'W Messina 0°20' E Trapani 0°26' W
Campobasso 0°16' E Milano 1°48' W Trento 0°56' W
Casetta 0°05' E Modena 0°54' W Treviso 0°36'1A'
Catania 0°07' E Novara 1°52' W Trieste 0°124' E
Catanzaro 0°34 E Nuoro 1°36' W Udine 0°09’ W
Chieti 0°06' E Padova 0°34' W Varese 1°54' W
Como 1°46'W Palermo 0°18' W Venezia 0°21' W
Cosenza 0°32' E Parma 1°06' W Vercelli 1° 54' W
Cremona 1°17'W Pavia 1°53' W Verona 0°52' W
Cuneo 2°23' W Perugia 0°29' W Viterbo 0°34' W
Enna 0° 01' E Pesaro 0°17'W    

3) CONCLUSIONI E SUGGERIMENTI OPERATIVI

Per i motivi sin qui esposti ritengo che dovrebbero venire osservate le seguenti norme generali nelle misure degli angoli azimutali con bussole:

A - L'indicazione, riportata su molte bussole in commercio, della declinazione magnetica non deve assolutamente essere presa in considerazione nella lettura dell'angolo azimutale in quanto fissata arbitrariamente dalla casa costruttrice. L'angolo letto dovrà essere sempre quello formato dall'ago e l'indice o° della rosa della bussola.

B - Indicare sempre sul rilievo la data del rilevamento e degli eventuali successivi aggiornamenti. Sarà così possibile, anche a distanza di molti anni, ricostruire con una certa approssimazione la declinazione esistente all'epoca del rilevamento per il corretto orientamento delle planimetrie.

C - ove possibile, specialmente per cavità di notevole importanza quanto a sviluppo orizzontale, converrà determinare il Nord geografico all'esterno della cavità stessa con il seguente procedi­mento:Su una zona di roccia sufficientemente liscia e pianeggiante si proietterà l'ombra di una lunga asta o stadia tenuta rigorosamente verticale con l'ausilio di un filo a piombo. Alle ore 12,00 in punto (attenzione d'estate all'ora legale!) si segnerà con vernice indelebile una breve riga all'estremità dell'ombra così ottenuta. Tanto più sarà lunga l'asta, perfetta la verticalità della stessa e preciso il momento della misurazione, tanto più esatto verrà determinato il Nord geografico. Successivamente si misurerà l'angolo «8» di deviazione che l'ago magnetico indicherà rispetto il «Ng» come sopra calcolato e si riporterà il dato sul registro del rilevamento.

Ad ogni successiva esplorazione a scopo rilevamento si stabilirà il nuovo eventuale valore della declinazione magnetica riferendosi sempre alla direzione del «Ng» già stabilita.

D - In fase di disegno, su tutte le planimetrie deve essere riportata la direzione del Nord magnetico indicando lo stesso con il simbolo «Nm»o Il simbolo «Ng» verrà indicato solamente nei casi in cui si sia effettivamente accertato esattamente lo stesso.

L'importanza dei concetti suesposti trova conferma, ovviamente, nei casi in cui si renda necessaria una proiezione planimetrica di due o più cavità per evidenziare eventuali possibilità di collegamento tra gli stessi oppure per scopi geologici, ecc.

Prendiamo ad esempio due rilevamenti di grandi cavità esistenti nella stessa zona. Uno eseguito nel 1963 ed uno nel 1985. La differenza di declinazione tra le due date potrebbe essere plausibilmente di Circa 4°30'.

Ciò rappresenta, per ogni chilometro di sviluppo planimetrico lineare delle due cavità una divergenza angolare tale da provocare un errore lineare di distanza di 80 metri. Se il periodo intercorrente tra i due rilevamenti fosse di 40 anni, l'errore chilometrico arriverebbe a circa 120 metri e così via.

Per grandi sviluppi unidirezionali e/o periodi di intervallo tra i rilevamenti ancora maggiori, l'errore risulterebbe alle volte enorme.

Qualcuno obietterà forse che al problema in questione si vuol dare più importanza di quanto meriti; ritengo da parte mia che lo stesso sia importante abbastanza da giustificare l'applicazione delle poche e semplici norme generali suggerite e ciò considerando particolarmente lo sviluppo raggiunto dalla speleologia ai giorni nostri sia sotto il profilo scientifico che esplorativo.

Quanto sopra per non vanificare le fatiche che ogni rilevamento comporta e l'esistenza stessa di un moderno Catasto Grotte.

                                                                                                      Franco Gherbaz