「地球不只有一個北極」——怎麼講？

我們都聽說過北極（North Pole），那是一片冰封世界，有海冰、北極熊、北極光（Northern Lights）和午夜太陽。

但你知道嗎？其實北極並不是一個很容易界定的概念，而且北極還不只一個。

事實上，按照英國探險家兼氣候科學家費莉西蒂·阿斯頓（Felicity Aston）的說法，「地球上可以說有很多個北極」。

她在BBC播客《無限猴籠》（The Infinite Monkey Cage）中表示：「無論以任何定義來看，兩個絕對稱得上北極的地方，就是磁北極（magnetic North Pole）和地理北極（geographic North Pole）。」

地理上的北極

阿斯頓表示，地理北極是人們談到北極時「想到的那個地方」。

想像地球是一個略微傾斜的球體。再想像有一根棍子從上到下穿過它的中心。這根想像中的棍子就是地球的自轉軸。

地理北極是這根想像中的棍子與地球表面相交的位置，在這種情況下，它位於北冰洋不斷移動的海水和冰層之上。南極（South Pole）則位於同一軸線的另一端，即南極洲（Antarctica）。

阿斯頓解釋，地理北極是「位於我們星球頂端、北緯90度的那個地方」。所有經線都在此匯聚。

它是一個固定點，不會改變，不像磁北極那樣。

磁場北極

地球被一個磁場包圍，這個磁場由地球熔融外核中的電流所產生。它有助於保護我們免受太陽風和輻射的影響。

與一般磁鐵一樣，地球也有兩個磁極，一個位於頂端，一個位於底端。地球周圍磁力線的形狀，即用來顯示磁場方向和強度的視覺化工具，也與條形磁鐵周圍所繪出的磁力線相似。

磁北極是地球上磁場垂直向下指向的位置。它可以透過指南針測量，而指南針會指向磁北極。

但由於地球外核中的熔融金屬不斷流動，地球磁場也會隨之移動。這意味著磁北極會隨時間推移而漂移。

阿斯頓解釋說：「長久以來，它一直在加拿大北部的伊利沙伯女王群島（Queen Elizabeth Islands）、西北地區（Northwest Territories）和努納武特（Nunavut）一帶附近漂移。但在過去10年間，它開始真正加速移動。」

根據歐洲太空總署（ESA；歐洲航天局／歐洲空間局）的資料，到2019年時，它每年移動50至60公里。

阿斯頓指出，如今磁北極距離西伯利亞（Siberia）海岸比距離加拿大更近。

有時候，北極和南極甚至會對調位置，這種現象稱為地磁逆轉（geomagnetic pole reversal；地磁極性反向）。古地磁記錄顯示，在過去1.6億年間，這種情況曾發生數百次，最近一次約在78萬年前。

其他的北極

北極的其他定義較少使用，而且其中一些比磁北極或地理北極更具爭議。

地磁北極（geomagnetic North Pole）與磁北極並不相同。

磁北極是根據地球實際的磁場而定義。相比之下，地磁北極則是根據一個假設且簡化的地球磁場模型計算出來的位置。

阿斯頓解釋說：「這有點像是一個理論上的北極。如果地球真的就像一塊明確的條形磁鐵，而我們擁有一個完美、均勻且一致的磁場，那麼這就是它的北極。」

她補充說，許多電腦模型都會使用地磁北極。

接著還有北寒極點（North Pole of cold）和北難抵極（North Pole of inaccessibility）。

前者是地球上最寒冷的有人居住地，一般認為是位於西伯利亞東北部的奧伊米亞康村（Oymyakon）。

後者則是北冰洋中距離陸地最遠、從各個方向都最難抵達的地點。

此外還有天球北極（celestial North Pole），天文學家會使用這個概念。

它是北方天空中的一個假想點，即地球自轉軸如果向外延伸到太空，所指向的位置。它位於地理北極正上方的天空中，十分接近北極星（Polaris）。

阿斯頓解釋說：「如果你把天空想像成一個環繞地球的球體，那麼這個天球的北極，如果將它投射到地球表面上，有些人就會說，那也是地球表面上的另一個北極。」

尋找北極

雖然北極有許多不同的定義，但理論上要確定它們的位置相對容易。然而，當你身處當地時，要找到其中一些北極，尤其是地理北極，則完全是另一回事。

阿斯頓回憶說：「我上一次滑雪前往（地理）北極時，直升機把我放在北冰洋結冰的海面上，距離目的地大約80公里⋯⋯而我得自己找到路。」

「每個方向看起來都一模一樣。」

她反問：「那你該怎麼辦？用指南針嗎？」

但她解釋說，指南針的問題在於，它指向的是磁北極，而不是地理北極。

你可以利用所謂的磁偏角（magnetic declination），也就是地理正北與指南針指針所指方向之間的夾角，來判斷該往哪裡走。但阿斯頓表示，磁偏角「會隨你所在的位置而改變」。

「而且你還得在你腳下的冰層也正以不規則方式移動的情況下去計算，它的移動速度和方向並不總是一樣。」

全球衛星定位系統（GPS）或許是另一個選擇。但她表示，GPS系統通常依靠電池供電，而在低溫環境下電池電量消耗得非常快，因此你未必能一直依賴它們。

阿斯頓補充說，至於六分儀等較老式的導航設備，則依賴太陽定位，而在雲層厚重的天氣下使用起來十分困難。

她指出：「所有這些前往北極的導航方法都各有其固有缺點，因此最後你往往得把各種方法混合使用。」

「整件事多少都帶點碰運氣的成分。」

根據BBC電台第四台《無限猴籠》播客（The Infinite Monkey Cage, BBC Radio 4）其中一集改編。

補充報導：黛西·史蒂芬斯（Daisy Stephens）

本文原以英文撰寫，我們使用了人工智能協助翻譯，並由BBC記者在發佈前進行審核。了解更多關於我們如何使用人工智能的資訊。