“地球不只有一个北极”——怎么讲?

BBC 2026-10-07 22:08+-

我们都听说过北极(North Pole),那是一片冰封世界,有海冰、北极熊、北极光(Northern Lights)和午夜太阳。

但你知道吗?其实北极并不是一个很容易界定的概念,而且北极还不只一个。

事实上,按照英国探险家兼气候科学家费莉西蒂·阿斯顿(Felicity Aston)的说法,“地球上可以说有很多个北极”。

她在BBC播客《无限猴笼》(The Infinite Monkey Cage)中表示:“无论以任何定义来看,两个绝对称得上北极的地方,就是磁北极(magnetic North Pole)和地理北极(geographic North Pole)。”

地理上的北极

阿斯顿表示,地理北极是人们谈到北极时“想到的那个地方”。

想像地球是一个略微倾斜的球体。再想像有一根棍子从上到下穿过它的中心。这根想像中的棍子就是地球的自转轴。

地理北极是这根想像中的棍子与地球表面相交的位置,在这种情况下,它位于北冰洋不断移动的海水和冰层之上。南极(South Pole)则位于同一轴线的另一端,即南极洲(Antarctica)。

阿斯顿解释,地理北极是“位于我们星球顶端、北纬90度的那个地方”。所有经线都在此汇聚。

它是一个固定点,不会改变,不像磁北极那样。

一张图示展示两个地球仪;上方说明地理北极,即地球自转轴与地球表面相交的位置(固定点);下方说明磁北极,即地球周围磁力线垂直向下指向的位置(非固定点)。

磁场北极

地球被一个磁场包围,这个磁场由地球熔融外核中的电流所产生。它有助于保护我们免受太阳风和辐射的影响。

与一般磁铁一样,地球也有两个磁极,一个位于顶端,一个位于底端。地球周围磁力线的形状,即用来显示磁场方向和强度的视觉化工具,也与条形磁铁周围所绘出的磁力线相似。

磁北极是地球上磁场垂直向下指向的位置。它可以透过指南针测量,而指南针会指向磁北极。

但由于地球外核中的熔融金属不断流动,地球磁场也会随之移动。这意味着磁北极会随时间推移而漂移。

左图为一张从地球上方俯视的图示,蓝点标示地理北极的固定位置,以及磁北极在1831年、1990年和2025年的移动位置;右图为一个指南针示意图,指针大约指向1点钟方向的磁北极,而位于12点钟方向的地理北极则与其相隔一个“赤纬角”。

阿斯顿解释说:“长久以来,它一直在加拿大北部的伊利沙伯女王群岛(Queen Elizabeth Islands)、西北地区(Northwest Territories)和努纳武特(Nunavut)一带附近漂移。但在过去10年间,它开始真正加速移动。”

根据欧洲太空总署(ESA;欧洲航天局/欧洲空间局)的资料,到2019年时,它每年移动50至60公里。

阿斯顿指出,如今磁北极距离西伯利亚(Siberia)海岸比距离加拿大更近。

有时候,北极和南极甚至会对调位置,这种现象称为地磁逆转(geomagnetic pole reversal;地磁极性反向)。古地磁记录显示,在过去1.6亿年间,这种情况曾发生数百次,最近一次约在78万年前。

其他的北极

北极的其他定义较少使用,而且其中一些比磁北极或地理北极更具争议。

地磁北极(geomagnetic North Pole)与磁北极并不相同。

磁北极是根据地球实际的磁场而定义。相比之下,地磁北极则是根据一个假设且简化的地球磁场模型计算出来的位置。

阿斯顿解释说:“这有点像是一个理论上的北极。如果地球真的就像一块明确的条形磁铁,而我们拥有一个完美、均匀且一致的磁场,那么这就是它的北极。”

她补充说,许多电脑模型都会使用地磁北极。

一座村庄的鸟瞰图,数座低矮建筑散布在平坦的雪原上,后方可见白雪覆盖的山脉。

阿斯顿表示,西伯利亚的奥伊米亚康是地球上最寒冷的有人居住地。

接着还有北寒极点(North Pole of cold)和北难抵极(North Pole of inaccessibility)。

前者是地球上最寒冷的有人居住地,一般认为是位于西伯利亚东北部的奥伊米亚康村(Oymyakon)。

后者则是北冰洋中距离陆地最远、从各个方向都最难抵达的地点。

此外还有天球北极(celestial North Pole),天文学家会使用这个概念。

它是北方天空中的一个假想点,即地球自转轴如果向外延伸到太空,所指向的位置。它位于地理北极正上方的天空中,十分接近北极星(Polaris)。

阿斯顿解释说:“如果你把天空想像成一个环绕地球的球体,那么这个天球的北极,如果将它投射到地球表面上,有些人就会说,那也是地球表面上的另一个北极。”

一张夜空长时间曝光照片,显示星轨围绕着一个中心点呈圆形运动;天空呈中等蓝色,多棵树木的树梢沿着画面底部可见。

北极星位于这张照片的中央,位置非常接近天球北极。

寻找北极

虽然北极有许多不同的定义,但理论上要确定它们的位置相对容易。然而,当你身处当地时,要找到其中一些北极,尤其是地理北极,则完全是另一回事。

阿斯顿回忆说:“我上一次滑雪前往(地理)北极时,直升机把我放在北冰洋结冰的海面上,距离目的地大约80公里⋯⋯而我得自己找到路。”

“每个方向看起来都一模一样。”

她反问:“那你该怎么办?用指南针吗?”

一张黑白照片,五名身穿厚重衣物的人各自手持一面大型旗帜,站在积雪覆盖的地面上,前方是一座雪堆。

美国探险家罗伯特·皮里(Robert Peary)声称,他和同伴于1909年首次抵达地理北极,但这一说法一直受到部分人士质疑。

但她解释说,指南针的问题在于,它指向的是磁北极,而不是地理北极。

你可以利用所谓的磁偏角(magnetic declination),也就是地理正北与指南针指针所指方向之间的夹角,来判断该往哪里走。但阿斯顿表示,磁偏角“会随你所在的位置而改变”。

“而且你还得在你脚下的冰层也正以不规则方式移动的情况下去计算,它的移动速度和方向并不总是一样。”

全球卫星定位系统(GPS)或许是另一个选择。但她表示,GPS系统通常依靠电池供电,而在低温环境下电池电量消耗得非常快,因此你未必能一直依赖它们。

阿斯顿补充说,至于六分仪等较老式的导航设备,则依赖太阳定位,而在云层厚重的天气下使用起来十分困难。

她指出:“所有这些前往北极的导航方法都各有其固有缺点,因此最后你往往得把各种方法混合使用。”

“整件事多少都带点碰运气的成分。”