Комплекс геофизических наблюдений в этом районе проводился вообще впервые, и полученные Е. К. Федоровым материалы явились уникальными: до этого по геофизическим процессам в Центральном полярном бассейне были лишь теоретические разработки без опоры на фактические. Все ученые, моряки и летчики знали, что Арктика — скверное место для магнитного компаса, так как была неизвестной сила магнитного поля Земли: до этого вообще никто еще не измерял в центральной части Ледовитого океана магнитное склонение, то есть угол, на который отклоняется магнитная стрелка от направления истинного меридиана. Здесь же, вблизи географического и магнитного полюсов северного полушария, имеется особо большая разница в направлении географических и магнитных меридианов, что доставляет много неприятностей штурманам морских и особенно воздушных кораблей. Во время работы на станции «СП-1» Е. К. Федоров регулярно, через каждые 30-40 миль, измерял элементы, определяющие силу магнитного поля: углы склонения и наклонения и величину горизонтальной составляющей. Магнитное склонение было определено в 55 пунктах. Вблизи Северного географического полюса оно составило 41°, а по мере приближения льдины к Гренландскому морю постепенно убывало до 25-26°; горизонтальная составляющая выросла почти вдвое, а наклонение уменьшилось от 86 до 84,5°. Кроме абсолютных определений элементов магнитного поля, Федоровым изучались вариации этих элементов с помощью самопишущих магнитных вариометров до 84° с. ш. Если в средних широтах колебания элементов магнитного поля обычно очень незначительны и ими можно пренебрегать при прокладке курса самолетов или морских судов, то в Арктике отклонения от средней величины могут быть большими. Поэтому здесь необходимо также знать суточные колебания магнитных сил для получения величины, правильно показывающей действительное распределение магнитного поля.
Выполненные магнитные измерения показали, что магнитное поле здесь не имеет местных аномалий и при движении к югу величины магнитных, элементов менялись постепенно и плавно. Таким образом, полученные магнитные измерения позволили оценить величину и характер магнитных возмущений и уточнить периоды спокойного состояния магнитного поля для определения его параметров.
Полученные измерения послужили первыми данными для составления надежной магнитной карты Арктического бассейна. Большой материал был собран Федоровым по гравитационным измерениям, то есть определению силы тяжести. Они были выполнены с помощью маятникового прибора в 22 пунктах. Обработка полученных данных показала, что в приполюсном районе и почти по всему маршруту дрейфа льдины сила тяжести оказалась несколько большей, чем предполагалось ранее на основании теоретических расчетов. Важную часть в исследованиях геофизических полей Земли составили также выполненные Федоровым измерения напряжения атмосферного электричества — такие измерения ранее здесь не проводились. Непрерывно в темное время проводились наблюдения за полярными сияниями.