Kaj je zemljepisna širina in dolžina?

Takoj, ko je človeštvo odkrilo, da je Zemlja v obliki krogle, je bilo prvo vprašanje, ki se je pojavilo, določitev lokacije na tleh. To je bilo mogoče rešiti zahvaljujoč skupnemu razvoju geodezije, astronomije in tehnologije. Članek podrobno obravnava vprašanja zemljepisne širine in dolžine.

Koncept širine

Za začetek bomo opredelili, kaj je zemljepisna širina. Pod njim v geografiji razumemo kot, ki tvori ravno črto, ki poteka skozi dano točko na površini planeta in skozi njeno središče z ekvatorialno ravnino. Po tej definiciji je vrh kota, ki določa geografsko širino, v središču našega planeta, skozi katerega poteka tudi ekvatorialna ravnina. Če brez spreminjanja tega kota zavrtite premico, ki povezuje središče in točko na površini, okoli osi, pravokotne na ekvator, potem ravna črta na površini Zemlje nariše krog. Kot lahko uganete, bodo vse točke tega kroga imele isto širino. Ta krog se imenuje vzporednica.

Ker vemo, kaj je geografska širina, lahko rečemo, da se ta vrednost meri v stopinjah. Ker je največji kot med ravno črto in ravnino 90 ^o , ta številka prikazuje največjo vrednost zemljepisne širine (ustreza polom našega planeta). Najmanjša širina (0 ^o ) je točka, ki leži na ekvatorialnem krogu.

Kako je zapisana zemljepisna širina?

Ker ima Zemlja obliko krogle (natančneje geoid), jo ekvator deli na dve enaki polobli. Zgornji se imenuje sever, spodnji pa južno. To dejstvo se upošteva pri beleženju koordinat geografske širine. Treba je tudi opozoriti, da so geografske stopnje izražene v šestdesetem decimalnem sistemu, kar pomeni, da je celoten krog 360 ^o , 1 ^o je 60 '(minut), 1' pa 60 '' (sekund). Koordinate zemljepisne širine lahko predstavljate na dva načina:

• Uporaba znakov "+" in "-", od katerih prvi ustreza severni polobli, drugi - južni. Na primer, številke 22 ^o 45'11 '' pomenijo 22 stopinj 45 minut in 11 sekund severne širine.
• Dodajanje latinskih črk N (sever) ali S (južno). Zapis 22 ^o 45'11 '' N določa isto zemljepisno širino kot v zgornjem primeru. Na zemljevidih ​​v ruskem jeziku lahko uporabimo črke "C" in "U" za severno in južno poloblo.

Zanimivo je podati vrednost razdalje na površini planeta, ki ustreza 1 ^o zemljepisni širini. To ni konstantno, ker je Zemlja sploščena iz polov. Torej, na ekvatorju zemljepisne širine 1 ^o = 110,57 km, v bližini polov 1 ^o = 111,70 km. Običajno uporablja povprečno vrednost te vrednosti, je 111,12 km. Ena minuta od zadnje vrednosti je enaka 1852 m in se imenuje morska milja. Ena sekunda zemljepisne širine je v povprečju enaka 30 m 86 cm.

Pomembne vzporednice

Zaradi okrogle oblike našega planeta sončni žarki padajo nanjo pod različnimi koti. Poleg tega je velikost vpadnega kota določena z geografsko širino. Kjer sončni žarki padajo pod pravim kotom na površino, se zemlja, zrak in voda močneje segrejejo. Ta situacija je značilna za nizke zemljepisne širine. Nasprotno, majhni koti vpadanja žarkov vodijo k dejstvu, da sončna energija praktično ne vstopa na to območje, kar se kaže v visokih zemljepisnih širinah. Zaradi opisanega dejstva so opredeljene 4 pomembne vzporednice, ki tvorijo 3 klimatske cone na planetu:

• Tropski rak (23 ^o 26'14''N) in tropski kozorog (23 ^o 26'14 ') omejujeta tropski podnebni pas.
• Vzporedno 66 ^° S in 66 ^° S imenujemo severni in južni polarni krog. Skupaj s tropi tvorijo zmerno območje v obeh hemisferah.
• Vsaka polobla so med 66 ^° in 90 ^° hladni polarni pasovi.

Pojem dolžine

Ko se spoznamo s tem, kaj je zemljepisna širina, nadaljujemo z definicijo dolžine. Pod geografsko dolžino razumemo kot, ki ga opisujejo naslednje tri točke:

1. Njegov vrh je na osi Zemlje, pravokotno na ekvatorialno ravnino.
2. Točka na površini, ki je sprejeta referenčna točka.
3. Točka na terenu, katere dolžina je določena.

Vse te točke ležijo v isti ravnini, to je na isti zemljepisni širini (dve na površini in ena v središču Zemlje na svoji osi). Ilustracija v prvem odstavku članka bo pomagala razumeti koncept zemljepisne dolžine.

V tej opredelitvi je pomembna točka izbira izvora. Danes velja, da je dolžina Greenwich Observatory (London, Anglija) enaka po vsem svetu, z vrednostjo 0 ^{o, ki ji je} pripisana. Upoštevajte, da so različni narodi pred XIX. Stoletjem uporabljali svojo lastno ničelno dolžino. Španci so na primer menili, da je takšen observatorij v mestu Cadiz, francoski pa observatorij v Parizu.

Kaj je poldnevnik?

Ko govorimo o zemljepisni širini in dolžini, se veliko ljudi spomni vzporednic in meridianov. Prvi je bil že opredeljen v članku. Kar zadeva poldnevnik, se razume kot črta, ki povezuje točke severnega in južnega pola. Tako imajo vsi meridiani enako dolžino in sekajo paralele pod pravim kotom.

Ideja o uvajanju poldnevnika je povezana ne samo s konceptom zemljepisne dolžine, ampak tudi s časom dneva. Njegovo ime ima latinske korenine in pomeni sredino dneva. Zaradi rotacije Zemlje okoli svoje osi se Sonce čez dan zaradi navideznega gibanja po nebu križa z vsemi meridiani našega planeta. To nam omogoča, da vpeljemo koncept časovnih pasov, od katerih vsak zaseda 15 ^o širok pas (360 ^o / 24 ur).

Snemanje zemljepisne dolžine

Če se vrnemo k definiciji zemljepisne dolžine, potem je za opis vseh točk na določeni paraleli potrebno narediti 360o zavoj. Zemljepisna dolžina je običajno opisana na naslednje načine:

• Ena števka, ko se premikamo vzhodno od poldnevnika (Greenwich Observatory). V tem primeru se dolžina spreminja od 0 ^o do 360 ^o .
• Od 0 ^o do 180 ^o z navedbo poloble (zahodna (Z ali W) ali vzhodna (V ali E)).
• Od 0 ^o do 180 ^o , z znaki "+" za vzhodno poloblo in "-" za zahodno.

Zapisi dolžine 270 ^o , -90 ^o in 90 ^o W (90 ^o W) so torej enakovredni.

Geografske koordinate

Zato je za določitev položaja objekta na tleh potrebno poznati njegove koordinate zemljepisne širine in dolžine. Dajemo preprosto nalogo: potrebno je določiti koordinate glavnega mesta Rusije, Moskve.

Za rešitev problema uporabljamo zemljevid, ki prikazuje ustrezne meridiane in vzporednice. Spodaj je primer takšne karte, ki lahko v grobem določi širino in dolžino Moskve (Moskva).

Glede na zemljevid, je mogoče videti, da Moskva leži pod 60 ^o N, glede na lestvico, lahko rečemo, da je njena zemljepisna širina blizu 56 ^o N. Glede dolžine, je jasno, da mesto leži desno od 30 ^o E. Ob upoštevanju lestvice, dobimo približno 38 ^o E. Tako so koordinate glavnega mesta Rusije približno enake 56 ^o N 38 ^o E (ali v ruski različici 56 ^o S 38 ^o ). Če uporabljate natančnejšo karto, lahko ugotovite, da je geografska širina in dolžina Moskve 55 ^° 45 ^° C in 37 ^° 37'B.

Zgodovinsko ozadje

Čeprav so zgornje definicije geografskih koordinat zemljepisne širine in dolžine precej preproste, je v praksi njihova meritev težka naloga.

Do 18. stoletja so lahko mornarji bolj ali manj natančno določili le zemljepisno širino, zahvaljujoč merjenju kota nad obzorjem Severne zvezde. Kar se tiče zemljepisne dolžine, je bila določena le s pomočjo primitivnih orodij, npr. Vrvi z vozli za izračun hitrosti ladje in urnega stekla. Šele z izumom kronometra ob koncu 18. stoletja so navigatorji z dobro natančnostjo določili dolžino svojega položaja.