Какво е географска ширина и дължина?

Веднага щом човечеството открие, че Земята е във формата на сфера, първият въпрос, който възникна, е определянето на местоположението на земята. Възможно е да бъде решено благодарение на съвместното развитие на геодезията, астрономията и технологиите. В статията се разглеждат подробно въпросите за географската ширина и дължина.

Понятие за географска ширина

Като начало ще дефинираме какво е ширина. Под него в географията разбираме ъгъла, който образува права линия, минаваща през дадена точка на повърхността на планетата и през нейния център с екваториалната равнина. Според това определение върхът на ъгъла, определящ географската ширина, се намира в центъра на нашата планета, през която минава и екваториалната равнина. Ако, без да се променя този ъгъл, да се върти правната линия, свързваща центъра и точката на повърхността, около ос, перпендикулярна на екватора, тогава правата линия на земната повърхност очертава кръг. Както можете да предположите, всички точки от този кръг ще имат една и съща географска ширина. Този кръг се нарича паралел.

Знаейки дефиницията на това какво е географска ширина, можем спокойно да кажем, че тази стойност се измерва в градуси. Тъй като максималният ъгъл между права линия и равнина е 90 ^о , тази цифра показва най-голямата стойност на географската ширина (тя съответства на полюсите на нашата планета). Най-малката ширина (0 ^o ) е точките, разположени върху екваториалния кръг.

Как се записва географската ширина?

Тъй като Земята има форма на топка (геоид, за да бъдем точни), екваторът го разделя на две равни полусфери. Най-горната се нарича север, а долната се нарича южна. Този факт се взема предвид при записването на координатите на географската ширина. Следва също да се припомни, че географските степени са изразени в десетичната десетична система, т.е. целият кръг е 360 ^o , 1 ^o е 60 '(минути), а 1' включва 60 '(секунди). Има два начина за представяне на координатите на ширината:

• Използването на знаци "+" и "-", първият от които съответства на северното полукълбо, а вторият - на южния. Например цифрите 22 ^o 45'11 '' означават 22 градуса 45 минути и 11 секунди северна ширина.
• Добавяне на латински букви N (север) или S (южно). Записът 22 ^o 45'11''N определя същата географска ширина, както в примера по-горе. В картите на руски език могат да се използват буквите "С" и "U" за северното и южното полукълбо.

Любопитно е да се даде стойността на разстоянието на повърхността на планетата, което съответства на 1 ^o ширина. Тя не е постоянна, защото Земята е сплескана от полюсите. Така, на екватора, ширина 1 ^o = 110.57 km, близо до полюсите 1 ^o = 111.70 km. Обикновено се използва средната стойност на тази стойност, тя е 111,12 км. Една минута от последната стойност е равна на 1852 метра и се нарича морска миля. Една секунда от географската ширина е средно равна на 30 m 86 cm.

Важни паралели

Поради кръглата форма на нашата планета, слънчевите лъчи попадат върху нея под различни ъгли. Нещо повече, големината на ъгъла на падане е уникално определена от географската ширина. Когато слънчевите лъчи падне под прав ъгъл към повърхността, земята, въздухът и водата се затоплят по-силно. Тази ситуация е типична за ниските географски ширини. Напротив, малки ъгли на падане на лъчите водят до факта, че слънчевата енергия на практика не навлиза в тази област, това се наблюдава в високи географски ширини. Поради описания факт са идентифицирани 4 важни паралели, които образуват 3 климатични зони на планетата:

• Тропикът на Рака (23 ^o 26'14''N) и тропикът на Козирога (23 ^o 26'14'S) ограничават тропичния климатичен пояс.
• Паралелно 66 ^o N и 66 ^o S се наричат ​​съответно северния и южния Арктически кръг. Заедно с тропиците те образуват умерена зона в двете полукълба.
• Между 66 и 90 ^° всяка полусфера е студена полярна лента.

Понятието за дължина

След като се запознаем с въпроса какво е географска ширина, пристъпваме към дефиницията за дължина. Под географска дължина се разбира ъгълът, който се описва от следните три точки:

1. Неговият връх е върху оста на Земята, перпендикулярна на екваториалната равнина.
2. Точка на повърхността, която е приета отправна точка.
3. Точка на терена, чиято дължина се определя.

Всички тези точки лежат в една и съща равнина, т.е. на една и съща географска ширина (две на повърхността и една в центъра на Земята по оста му). Илюстрацията в първия параграф на статията ще помогне да се разбере понятието за дължина.

В това определение важна точка е изборът на произход. Днес дължината на Гринуичката обсерватория (Лондон, Англия) се счита за една и съща по целия свят, като й се приписва стойност от 0 ^о . Имайте предвид, че различни нации преди XIX век са използвали собствената си нулева дължина. Например, испанците смятат такава обсерватория в град Кадис, а френската - за обсерватория в Париж.

Какво е меридианът?

Говорейки за географска ширина и дължина, много хора си спомнят паралели и меридиани. Първият вече беше определен в статията. Що се отнася до меридиана, той се разбира като линия, която свързва точките на северния и южния полюс. По този начин всички меридиани имат еднаква дължина и пресичат паралелите под прав ъгъл.

Идеята за въвеждане на меридиана е свързана не само с понятието за дължина, но и с времето на деня. Името му има латински корени и означава средата на деня. Поради въртенето на Земята около оста си, Слънцето през деня в резултат на очевидното му движение в небето пресича всички меридиани на нашата планета. Този факт ни позволява да въведем понятието часови зони, всеки от които заема 15 ^o широка лента (360 ^o / 24 часа).

Запис на географска дължина

Ако се върнем към дефиницията на географска дължина, тогава, за да опишем всички точки на даден паралел, е необходимо да направим 360 ^° завой. Географската дължина обикновено се описва по следните начини:

• Една цифра, когато се движи на изток от меридиана (Гринуич обсерватория). В този случай географската дължина варира от 0 ^o до 360 ^o .
• От 0 до 180 ^o с посочване на полусферата (западна (З или W) или източна (В или Е)).
• От 0 ^o до 180 ^o , използвайки знаците "+" за източната полукълбо и "-" за западната.

Следователно, данните за географската дължина от 270 ^o , -90 ^o и 90 ^o W (90 ^o W) са еквивалентни.

Географски координати

По този начин, за да се определи позицията на даден обект на земята, е необходимо да се познават нейните координати на географската ширина и дължина. Даваме проста задача: необходимо е да се определят координатите на столицата на Русия, Москва.

За да решим проблема, използваме картата, която показва съответните меридиани и паралели. По-долу е даден пример за такава карта, която приблизително може да определи географската ширина и дължина на Москва (Москва).

Според картата, може да се види, че Москва се намира под 60 ^° N, като се има предвид мащаба, можем да кажем, че нейната ширина е близо 56 ^° N. Що се отнася до географската дължина, е ясно, че градът се намира вдясно от 30 ^° Е. Като се има предвид мащаба, ще получим около 38 E. По този начин координатите на столицата на Русия са приблизително равни на 56 ^o N 38 ^o E (или в руската версия 56 ^o C 38 ^o ). Ако използвате по-точна карта, можете да определите, че географската ширина и дължина на Москва е 55 ^o 45'C и 37 ^o 37'B.

Исторически фон

Въпреки че горните определения на географските координати на географската ширина и дължина са доста прости, на практика тяхното измерване е трудна задача.

До 18-ти век моряците могат да определят повече или по-малко точно географската ширина, благодарение на измерването на ъгъла над хоризонта на Северната звезда. Що се отнася до географската дължина, тя е определена само приблизително с помощта на примитивни инструменти, например, въже с възли за изчисляване на скоростта на кораб и часова чаша. Само с изобретяването на хронометъра в края на 18-ти век навигаторите с добра точност определят дължината на тяхното местоположение.