Déterminer la latitude magnétique à l'aide du magnétomètre et de l'inclinomètre

Le champ magnétique terrestre ressemble à celui d'un dipôle incliné d'environ 11° par rapport à l'axe de rotation. Cette configuration explique pourquoi l'inclinaison magnétique (angle entre le champ magnétique et l'horizontale) varie avec la latitude. Au pôle magnétique, l'inclinaison est de 90° (champ vertical); à l'équateur magnétique, elle est de 0° (champ horizontal). Entre ces deux extrêmes, l'inclinaison i peut être approximativement reliée à la latitude magnétique L par la formule: tan(i) = 2×tan(L). Cette relation découle du modèle mathématique du dipôle magnétique terrestre. Le magnétomètre du smartphone mesure les composantes du champ magnétique selon trois axes. La composante Y (horizontale) est maximale lorsque l'appareil est orienté vers le nord magnétique. L'inclinomètre mesure l'angle entre le smartphone et l'horizontale. En orientant correctement l'appareil, on peut déterminer l'inclinaison magnétique locale. La latitude magnétique calculée diffère généralement de la latitude géographique pour deux raisons: 1) Le décalage entre les pôles magnétiques et géographiques (le pôle nord magnétique se trouve actuellement dans l'Arctique canadien, à environ 86,5°N, 170,9°E); 2) Les anomalies magnétiques locales dues à la composition du sous-sol. Ces mesures permettent de comprendre concrètement la structure tridimensionnelle du champ magnétique terrestre. Historiquement, la découverte de l'inclinaison magnétique est attribuée à Georg Hartmann (1544), mais Robert Norman fut le premier à la mesurer précisément (1581). L'expérience reproduit conceptuellement celle de l'explorateur James Clark Ross qui localisa le pôle magnétique nord en 1831 en suivant les variations d'inclinaison.