كتب دراسات بينية

تميل البوصلات إلى "الحركة" من الشمال عند إجراء القياسات في مواقع مختلفة أو حتى في مكان واحد على مدار فترة زمنية معينة. لاحظ الفلكي إدموند هالي هذا الشئ والمشاكل التي قد يسببها للملاحة في العام 1701 م. كان يعتقد أيضاً أن كل ما يسبب هذا التأثير قد يتسبب في حدوث تغييرات في الطقس، وأن دراسة التغيرات المغناطيسية قد تؤدي إلى تنبؤ أفضل بالطقس.

في العام 1833 م، قامت الجمعية البريطانية لتقدم العلوم ببدء سلسلة من القياسات المغناطيسية في جميع أنحاء المملكة المتحدة. تحت إشراف الرائد إدوارد سابين من المدفعية الملكية، حيث بدأ مشروع قياس متعدد السنوات، مع نشر النتائج في عام 1838. أثناء إجراء القياسات، تم طرح عدد من المقترحات لتوسيع البرنامج في جميع أنحاء العالم. في عام 1836، كتب المستكشف الألماني وعالم الطبيعة ألكساندر فون همبولت إلى الأمير أوغسطس فريدريك، دوق ساسكس، ثم رئيس الجمعية الملكية، موضحًا أن البرنامج الرسمي كان مهمًا لأمة تنتشر في جميع أنحاء العالم. في الاجتماع السابع للجمعية البريطانية في ليفربول في عام 1837، أعلنت سابين أن "مغناطيسية الأرض لا يمكن حسابها على الأقل من أحد أهم فروع التاريخ المادي للكوكب الذي نعيش فيه" ورسم خرائط لأشكاله المختلفة سيكون " تعتبر من قبل معاصرينا والأجيال القادمة بمثابة مشروع مناسب لشعب بحري، وإنجاز يستحق الأمة التي سعت من أي وقت مضى إلى المرتبة الأولى في كل تعهد شاق ".

في عام 1837، مولت الحكومة البريطانية تركيب مرصد مغناطيسي في غرينتش. استمرت الرابطة في الضغط من أجل بناء مراصد مماثلة في جميع أنحاء العالم، وفي عام 1838 قبلت الحكومة اقتراحاتهم وتم توفير الأموال. في عام 1839، أعدت الحكومة البريطانية والجمعية الملكية أربع بعثات لبناء محطات مراقبة مغناطيسية في كيب تاون ؛ سانت هيلانة هوبارت، تسمانيا، وفي النهاية تورونتو، أونتاريو. تم إرسال فرق من ضباط المدفعية الملكية لأخذ القياسات. كان الفريق المعين إلى كندا يخطط أصلاً لبناء مرصدهم في جزيرة سانت هيلين قبالة مونتريال، لكن الصخور المحلية أثبتت أن لها تأثيرًا مغنطيسيًا كبيرًا، وتم اتخاذ قرار بالانتقال إلى تورونتو بدلاً من ذلك. وصل الفريق في عام 1839، وأقام معسكرًا في فورت يورك في ثكنات مهجورة بينما بدأ البناء في المباني الجديدة. أعطيت المرصد 10 أكر (4.0 ها) من الأرض إلى الغرب من كلية الملك. تشغل الهيئة التشريعية في أونتاريو الآن المنطقة التي تقع فيها الكلية.

المرصد، كان يسمى رسميا "مرصد صاحبة الجلالة المغناطيسي للأرصاد الجوية في تورونتو"، تم الانتهاء من البناء في العام التالي. كان المرصد يتألف من مبنيين من خشب الأشجار، أحدهما للأدوات المغناطيسية والآخر عبارة عن مبنى أصغر شبه مدفون بالقرب من "القرارات التجريبية". تم توصيل الطرف الشمالي للمبنى الرئيسي بقبة مخروطية صغيرة تحتوي على ثيودوليت يستخدم لإجراء قياسات فلكية لتحديد التوقيت المحلي بدقة. تم تشييد المباني بأقل قدر ممكن من المعدن ؛ عند الحاجة إلى المعادن، تم استخدام مواد غير مغناطيسية مثل النحاس أو النحاس. تم بناء ثكنة صغيرة بالقرب من منزل الطاقم.

باستخدام القياسات من موقعي تورنتو وهوبارت، لاحظت سابين تقلبات قصيرة الأجل في الانحراف المغنطيسي على مدار ساعات، وتغيرات طويلة الأجل على مدار أشهر. وخلص بسرعة إلى أن الاختلافات على المدى القصير كانت بسبب دورة النهار / الليل، في حين أن التغيرات على المدى الطويل كانت بسبب عدد البقع الشمسية المرئية. نشر ورقتين تمهيديتين حول هذا الموضوع في المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية. الأول، في عام 1851، كان مجموعة من القياسات المبكرة. الثانية في عام 1852 مرتبطة بقياسات البقع الشمسية لهينريش شواب، والتي أصبحت متاحة على نطاق واسع في الكون الكسندر فون هومبولت، ونشرت أيضا في عام 1851. مع مزيد من البيانات التي تم جمعها من موقع تورنتو، تمكنت سابين من إثبات أن دورة البقع الشمسية التي استمرت 11 عامًا تسببت في تباين دوري مماثل في المجال المغناطيسي للأرض. قدم ورقة ثالثة وحاسمة حول هذا الموضوع في عام 1856، حول "القوانين الدورية التي يمكن اكتشافها في الآثار الجانبية للاضطرابات المغناطيسية الأكبر"، والتي حدد فيها موقع تورنتو بالثناء.

السير جون هنري ليفروي، رائد في دراسة المغناطيسية الأرضية، شغل منصب مدير المرصد المغناطيسي من 1842 إلى 1853 ؛ في عام 1960، أقامت مؤسسة أونتاريو للتراث، وزارة المواطنة والثقافة، لوحة عسكرية إقليمية على شرفه في حرم جامعة تورنتو.