指针没有对准地图上方，就一定坏了吗
把指南针放在一张地图旁，指针的北端不一定与地图上方完全重合。这里可能没有任何器材故障，而是两个“北”所依据的参照不同。理解指南针，关键不是记住一条永远不变的箭头，而是分清地理上的北、当地磁场给出的北，以及地图方格的北。只有参照一致，两个方向读数才值得比较。
本文讨论普通磁罗盘的方向概念，不提供陌生山地、海上或极地环境的独立导航方案。以下纸面角度例子都是为解释关系而设的假设，不是任何城市今天的磁偏角。实际出行仍需可靠地图、适合的器材和必要的导航能力，不能仅凭一篇科普文章进入缺乏保障的路线。
真北来自地球坐标，磁北来自当地磁场
地理北极是建立地理坐标时的重要参照。在通常讨论的地点，沿当地经线朝向地理北极的方向称为真北。它回答的是我们怎样在地球表面统一表示方位。地图上标出的经纬线与地理坐标有关，不能因为手里的磁针略有偏转，就认为经线也需要跟着转动。
普通指南针则用能够转动的磁针响应磁场。在排除附近明显干扰、器材放置合适的条件下，指针沿当地地磁场水平分量的方向排列。美国国家海洋和大气管理局的磁偏角说明特别指出，磁针并不是指向地球上某一个固定点。把它想成一支自动瞄准遥远磁北极的箭头，会忽略地磁场在不同位置的形状。
因此，真北与磁北不是两个相互竞争的答案，而是两个不同参照下的方向。就像用门口或讲台作为起点，描述同一张桌子的位置可能得到不同数字；数字变化不意味着桌子移动了。这个类比只帮助理解参照的区别，不能把真实地磁场简化成教室里的两条固定直线。
磁偏角量的是两个北之间的夹角
当地磁北与真北之间的夹角叫磁偏角。按照NOAA说明采用的符号约定，磁北在真北以东时取正，以西时取负。这个角度随地点与时间变化，并非全国统一，更不能从一个旅游城市的经验直接搬到另一片区域。谈磁偏角时，至少应一起交代位置、日期与所用资料。
在纸上画一条真北线，再在它右侧画一条磁北线，就能看见“偏东”描述的是两个参照方向之间的关系，而不是人应该向东走多远。角度与路程也是不同量。同样的方向误差，沿途走得越远，可能造成的侧向偏离越明显；因此看起来很小的角度，在导航中也不应被随意忽略。
这里还有一个容易混淆的词：地图上的磁偏角不等于附近铁器引起的偏差。前者描述区域地磁参照与真北的关系，后者可能来自车辆、金属结构或其他局部磁场。加拿大自然资源部门在术语说明中专门区分这两类问题。把局部干扰当作固定磁偏角去补偿，离开干扰位置后反而可能引入新的错误。
一张图上为什么可能有三个北箭头
美国地质调查局介绍其地形图时列出真北、磁北和方格北。方格北是平面坐标网格中向上的方向。地球表面是曲面，地图是平面，投影之后的直线网格与当地经线未必处处平行，所以方格北也不保证与真北重合。这个差别属于地图表达方式，不能用“印刷歪了”来解释。
阅读实际地图时，应看图例、投影和边框上的方向说明，不能把纸张的上边缘自动当成全部方位的共同基准。有的简图按建筑布局旋转，有的地图显示平面网格，有的示意图并不按比例绘制。先确认它属于什么图，再判断箭头之间的关系，比拿指南针一贴就宣布地图错误更可靠。
三个箭头也不是三条必须同时照着走的路线。它们相当于告诉读者，怎样在不同参照间转换信息。若一份方向记录只写“向北三十度”，却不说明以真北、磁北还是网格方向起算，后来的人可能无法准确复现。方向记录写得完整，首先是把参照写明，而不是把数字写得特别多。
用一个假设例子看清角度转换
假设某地当时磁偏角为东偏十度，又假设一个目标的磁方位角为三十度，角度都从各自的北方向顺时针量起。按东偏为正的约定，真方位角就是三十度加十度，得到四十度。纸上把两条北线及目标线一起画出，就能看见这个加法来自参照起点的移动，而非凭空背下一个口诀。
反过来，如果已经知道目标的真方位角是四十度，要表达为同一地点的磁方位角，就应减去这十度。此例只讨论同一平面中的角度关系，没有加入地图网格转换，也没有替任何具体型号设定操作步骤。不同罗盘的可调结构与读数方式应按说明使用，不能把计算结果再次重复补偿。
最值得检查的不是算术是否复杂，而是数据的身份有没有换掉：磁偏角的正负有没有说明，目标角度以哪个北为零点，器材是否已经调整。若这三项不清楚，计算写得再整齐也可能答非所问。把完整条件写在图旁边，能帮助发现“先调了器材，又在数字上调一次”的重复修正。
旧地图上的数字为什么需要重新核对
地磁场随时间变化，因此旧地图标出的磁偏角具有年代条件。USGS明确提醒，旧图中的数值可能已不准确。不能看到地图保存得完整，就把其中的磁场信息也当作永久有效；纸张的新旧和数据适用时间并不是一回事。查阅可靠资料时，应注意它对应的位置、日期和计算条件。
如果地图附有年变化量，也不宜无限向未来作直线外推。加拿大自然资源部门说明，年变化本身不会始终保持恒定。这个限制在学习上很有启发：一项曾经成立的变化率，不能自动保证未来一直如此。理解当前数值怎样获得，比把多年以前的小字机械乘上年份更重要。
把方向概念带回日常阅读
看到指南针与地图方向不一致，可以先提出三个不同的问题：两者采用的北是否相同，地图数据是否适用于当前地点和日期，指南针附近是否存在干扰。三个问题各有证据，不能用一个“准”或“不准”全部概括。也不要为比较而把磁铁靠近手机、磁卡或医疗装置，纸面示意已经足以解释基本关系。
学会这组概念后，读地图时会多看一眼图例，记录方向时会补上参照名称，遇到偏差也能先分清地理坐标、磁场和局部环境。指南针的价值不在于替人取消判断，而在于提供一项有明确条件的方向信息。把信息的含义理解清楚，才知道什么时候能够比较，什么时候还缺少必要条件。