Co to jest szerokość i długość geograficzna?

Gdy tylko ludzkość odkryła, że ​​Ziemia jest w kształcie kuli, pierwsze pytanie, które powstało, to ustalenie położenia na ziemi. Można to było rozwiązać dzięki wspólnemu rozwojowi geodezji, astronomii i technologii. Artykuł omawia szczegółowo kwestie szerokości i długości geograficznej.

Pojęcie szerokości geograficznej

Na początek określimy, czym jest szerokość geograficzna. Pod nim w geografii zrozumieć kąt, który tworzy linię prostą przechodzącą przez dany punkt na powierzchni planety i przez jej środek z płaszczyzną równikową. Zgodnie z tą definicją wierzchołek kąta określającego szerokość geograficzną znajduje się w centrum naszej planety, przez którą przechodzi również płaszczyzna równikowa. Jeśli, bez zmiany tego kąta, obrócić prostą łączącą środek i punkt na powierzchni, wokół osi prostopadłej do równika, wówczas prosta na powierzchni Ziemi rysuje okrąg. Jak można się domyślić, wszystkie punkty tego koła będą miały tę samą szerokość geograficzną. Ten okrąg nazywa się paralelą.

Znając definicję szerokości geograficznej, możemy śmiało powiedzieć, że ta wartość jest mierzona w stopniach. Ponieważ maksymalny kąt między linią prostą a płaszczyzną wynosi 90 ^o , ta liczba pokazuje największą wartość szerokości geograficznej (odpowiada ona biegunom naszej planety). Najmniejsza szerokość geograficzna (0 ^o ) to punkty leżące na okręgu równikowym.

Jak rejestrowana jest szerokość geograficzna?

Ponieważ Ziemia ma kształt kuli (a dokładnie geoidy), równik dzieli ją na dwie równe półkule. Górny nazywa się północ, a dolny nazywa się południem. Fakt ten brany jest pod uwagę przy zapisywaniu współrzędnych geograficznej szerokości geograficznej. Należy również pamiętać, że stopnie geograficzne są wyrażone w sześćdziesięciu systemie dziesiętnym, to znaczy, że całe koło wynosi 360 ^o , 1 ^o wynosi 60 minut (minuty), a 1 oznacza 60 sekund (sekundy). Istnieją dwa sposoby przedstawienia współrzędnych szerokości:

• Użycie znaków "+" i "-", z których pierwszy odpowiada półkuli północnej, drugi - południowy. Na przykład liczby 22 ^o 45'11 "oznaczają 22 stopnie 45 minut i 11 sekund szerokości geograficznej północnej.
• Dodanie łacińskich liter N (północ) lub S (południe). Rekord 22 ^o 45'11''N definiuje taką samą szerokość geograficzną jak w powyższym przykładzie. Na mapach w języku rosyjskim można stosować litery "C" i "U" odpowiednio dla półkuli północnej i południowej.

Ciekawe jest podanie wartości odległości na powierzchni planety, która odpowiada 1 ^o szerokości geograficznej. Nie jest stała, ponieważ Ziemia jest spłaszczona z biegunów. Tak więc na równiku szerokość geograficzna 1 ^o = 110,57 km, w pobliżu biegunów 1 ^o = 111,70 km. Zwykle używa się średniej wartości tej wartości, to jest 111,12 km. Jedna minuta od ostatniej wartości jest równa 1852 metrom i jest nazywana milą morską. Jedna sekunda szerokości geograficznej wynosi średnio 30 m 86 cm.

Ważne paralele

Ze względu na okrągły kształt naszej planety promienie słoneczne padają na nią pod różnymi kątami. Co więcej, wielkość kąta padania jest jednoznacznie określona przez szerokość geograficzną. Tam, gdzie promienie słoneczne padają pod kątem prostym do powierzchni, ziemia, powietrze i woda rozgrzewają się mocniej. Ta sytuacja jest typowa dla niskich szerokości geograficznych. Przeciwnie, małe kąty padania promieni prowadzą do tego, że energia słoneczna praktycznie nie wchodzi w ten obszar, co obserwuje się na dużych szerokościach geograficznych. Dzięki opisanemu faktowi zidentyfikowano 4 istotne podobieństwa, które tworzą 3 strefy klimatyczne na planecie:

• Zwrotnik Raka (23 ^o 26'14''N) i zwrotnik Koziorożca (23 ^o 26'14 ''S) ograniczają strefę klimatu tropikalnego.
• Równoległe 66 ^o N i 66 ^o S nazywane są odpowiednio północnym i południowym kołem podbiegunowym. Wraz z tropikami tworzą strefę umiarkowaną na obu półkulach.
• Między 66 a 90 ^o każda półkula są zimnymi pasami polarnymi.

Pojęcie długości geograficznej

Po zapoznaniu się z pytaniem o to, czym jest szerokość geograficzna, przystępujemy do definicji długości geograficznej. Na podstawie długości geograficznej zrozum kąt, który opisują trzy następujące punkty:

1. Jego wierzchołek znajduje się na osi Ziemi, prostopadle do płaszczyzny równikowej.
2. Punkt na powierzchni, który jest akceptowanym punktem odniesienia.
3. Punkt na terenie, którego długość geograficzna jest określona.

Wszystkie te punkty leżą w tej samej płaszczyźnie, to znaczy na tej samej szerokości geograficznej (dwie na powierzchni i jedna w środku Ziemi na osi). Ilustracja w pierwszym akapicie artykułu pomoże zrozumieć pojęcie długości geograficznej.

W tej definicji istotną kwestią jest wybór pochodzenia. Obecnie długość geograficzną Obserwatorium w Greenwich (Londyn, Anglia) uważa się za taką samą na całym świecie, z wartością 0 ^o przypisaną. Zwróć uwagę, że różne narody sprzed XIX wieku używały swojej własnej zerowej długości geograficznej. Na przykład Hiszpanie uważali takie obserwatorium w mieście Kadyks, a Francuzi - obserwatorium w Paryżu.

Co to jest południk?

Mówiąc o szerokości i długości geograficznej, wiele osób przypomina sobie paralele i meridiany. Pierwszy został już zdefiniowany w artykule. Jeśli chodzi o południk, rozumie się go jako linię łączącą punkty biegunów północnego i południowego. Zatem wszystkie kanały energii mają tę samą długość i przecinają podobieństwa pod kątem prostym.

Idea wprowadzenia południka wiąże się nie tylko z pojęciem długości geograficznej, ale także z porą dnia. Jego nazwa ma łacińskie korzenie i oznacza środek dnia. Ze względu na obrót Ziemi wokół jej osi, Słońce w ciągu dnia w wyniku jego pozornego ruchu na niebie przecina wszystkie południki naszej planety. Fakt ten pozwala nam wprowadzić koncepcję stref czasowych, z których każda zajmuje pasmo szerokości 15 ^o (360 ^o / 24 godziny).

Rejestracja długości

Jeśli powrócimy do definicji długości geograficznej, wówczas, aby opisać wszystkie punkty na określonej paraleli, konieczne jest obrócenie ^o 360 °. Długość geograficzna jest zwykle opisana w następujący sposób:

• Jedna cyfra po przejściu na wschód od głównego południka (Greenwich Observatory). W tym przypadku długość geograficzna waha się od 0 ^o do 360 ^o .
• Od 0 ^o do 180 ^o ze wskazaniem półkuli (zachodniej (З lub W) lub wschodniej (В lub E)).
• Od 0 ^o do 180 ^o , używając znaków "+" dla wschodniej półkuli i "-" dla zachodniej.

Zatem rekordy długości geograficznej 270 ^o , 90 ^o i 90 ^o W (90 ^o W) są równoważne.

Współrzędne geograficzne

Tak więc, aby określić położenie obiektu na ziemi, konieczne jest poznanie jego współrzędnych szerokości i długości geograficznej. Dajemy proste zadanie: konieczne jest określenie współrzędnych stolicy Rosji, Moskwy.

Aby rozwiązać problem, używamy mapy, która pokazuje odpowiednie meridiany i równoleżniki. Poniżej znajduje się przykład takiej mapy, która może z grubsza określić szerokość i długość geograficzną Moskwy (Moskwa).

Zgodnie z mapą widać, że Moskwa leży poniżej 60 ^o N, biorąc pod uwagę skalę, możemy powiedzieć, że jej szerokość geograficzna jest bliska 56 ^o N. Co do długości geograficznej, jasne jest, że miasto leży na prawo od 30 ^o E. Biorąc pod uwagę skalę, otrzymamy około 38 ^o E. Tak więc współrzędne stolicy Rosji są w przybliżeniu równe 56 ^o N 38 ^o E (lub w wersji rosyjskiej 56 ^o 38 ^o В). Jeśli korzystasz z dokładniejszej mapy, możesz określić, że szerokość i długość geograficzna w Moskwie to 55 ^o 45'C i 37 ^o 37'B.

Tło historyczne

Chociaż powyższe definicje współrzędnych geograficznych szerokości i długości geograficznej są dość proste, w praktyce ich pomiar jest trudnym zadaniem.

Do XVIII wieku marynarze mogli dokładniej określić jedynie szerokość geograficzną, dzięki pomiarowi kąta ponad horyzontem gwiazdy północnej. Jeśli chodzi o długość geograficzną, określono ją tylko w przybliżeniu przy użyciu prymitywnych narzędzi, na przykład liny z węzłami do obliczania prędkości statku i klepsydry. Dopiero po wynalezieniu chronometru pod koniec XVIII wieku nawigatorzy z dobrą dokładnością określili długość geograficzną swojej lokalizacji.