Système de coordonnées de la Terre (latitude et longitude)
La première étape de la conversion des informations contenues dans le monde réel sur un « morceau de papier » a été de concevoir un système où tout pouvait être localisé de manière unique dans le monde.
Les toutes premières cartes (qui montraient généralement de petites zones locales ou régionales) utilisaient une technique de quadrillage qui reposait sur la simple mesure de la distance et de la direction entre les points d’intérêt, puis sur leur report sur la « feuille de papier ». Cette méthode supposait que la Terre était plate.
Avec l’accord général sur le fait que la Terre était, en fait, ronde, une méthodologie différente a dû être développée. Le système qui a été développé au cours de nombreux siècles est appelé latitude et longitude.
La localisation et la mesure de la latitude et de la longitude implique essentiellement des mathématiques complexes (en particulier la géométrie) et une série d’accords internationaux ⁄ conventions pour enregistrer les emplacements sur la surface de la Terre.
Latitude
La première convention à être développée était la latitude. Elle est basée sur des observations astronomiques à long terme sur la façon dont le soleil est perçu comme se déplaçant à la surface de la Terre.
Ces observations ont également développé les conventions selon lesquelles le soleil :
- se lève à l’est et se couche à l’ouest
- est au sud pendant un hiver européen et au nord pendant un été européen.
Il a été convenu qu’une ligne autour du centre de la Terre serait appelée l’équateur. Cette ligne serait numérotée comme zéro degré (0°) de latitude. A partir de l’équateur, une série de lignes parallèles a été reconnue, les points les plus au nord et les plus au sud étant appelés pôle Nord et pôle Sud. Ils seraient numérotés comme 90 degrés Nord et Sud respectivement (90°N et 90°S).
Quatre lignes de latitude significatives ont également été reconnues. Ce sont :
- 0° – L’équateur
- 23,5°N et S – Les tropiques (appelés Cancer au nord et Capricorne au sud)
- entre ces deux-là, à une certaine période de l’année, le soleil est directement au-dessus de la tête
- au delà de chacune d’elles, le soleil n’est jamais directement au-dessus de la tête
- 66.5°N et S – Les cercles polaires
- 90°N et S – Les pôles
- au delà des pôles et des cercles polaires 24 heures de lumière du jour (soleil de minuit) sont possibles en été et 24 heures sans aucune lumière du jour sont possibles en hiver.
Parce que les lignes de latitude sont comme des tranches à travers la Terre, elles ont des longueurs différentes. Par exemple :
- l’équateur est long de 40 075 kilomètres
- le cercle antarctique est long de 17 662 kilomètres
- le pôle Sud est long de 0 kilomètre.
Pour des raisons évidentes, les lignes de latitude sont appelées parallèles.
Longitude
La définition de la longitude était beaucoup plus difficile, car elle ne pouvait pas être basée sur des observations du mouvement du soleil. Elle a été, en partie, influencée par la découverte du Nord magnétique, mais en fin de compte la longitude est surtout basée sur des concepts mathématiques / géométriques abstraits.
La convention finalement acceptée était d’avoir une série de lignes rayonnantes qui courent verticalement autour de la Terre. Elles se connectaient aux deux extrémités – c’est-à-dire au pôle Nord et au pôle Sud. Il en résulte une série de « tranches » semblables aux tranches d’une orange. Celles-ci sont pointues à leurs extrémités et plus larges au milieu.
Il a été convenu qu’une ligne primaire de longitude devait être identifiée et que celle-ci devait être de zéro degré (0°) de longitude.
Pendant une période de temps considérable, la question de savoir quelle ligne de longitude devait être la ligne primaire n’a pas pu être acceptée. Pour des raisons religieuses évidentes, les premières cartes européennes utilisaient souvent Jérusalem comme ligne de longitude primaire. En raison de son statut de centre d’apprentissage, d’autres cartographes, comme Ptolémée, avaient utilisé Alexandrie en Égypte. Plus couramment cependant, pour des raisons patriotiques, de nombreux pays choisissaient une de leurs villes. Quelques exemples européens sont Copenhague, Madrid, Paris et Saint-Pétersbourg ; tandis qu’aux États-Unis d’Amérique, Washington et Philadelphie avaient été choisies.
Enfin, en octobre 1884, lors de la Conférence internationale sur le méridien, il a été convenu que la ligne de longitude qui passe par l’Observatoire royal, Greenwich au Royaume-Uni, devait être adoptée comme ligne primaire standard de longitude.
Rayonnant à l’est et à l’ouest, il y aurait 180° de longitude. Celles-ci se rencontreraient sur le côté opposé de la Terre et formeraient une ligne commune de 180° de longitude (180°E et 180°W étant la même ligne).
Les lignes de longitude sont appelées méridiens.
Ajoutez les deux ensemble
Combinez la latitude et la longitude ensemble et nous avons un système pour enregistrer l’emplacement de n’importe quelle caractéristique sur la surface de la Terre de façon unique.
Expliquer un peu de jargon – les hémisphères
La création du concept de latitude et de longitude a entraîné la création du concept des hémisphères de la Terre. Ceux-ci sont :
Explication de certains jargons – Pôle Nord
Il existe deux pôles Nord :
Le premier est le pôle Nord géographique (ou vrai) :
- C’est le point sur la Terre qui est calculé comme le point le plus au nord qui est le plus éloigné de l’équateur
- Il est défini comme 90°N
- Il est situé au milieu de l’océan Arctique
Le second est le pôle Nord magnétique
- C’est le point vers lequel pointe une boussole magnétique.
- Il est actuellement situé dans les eaux territoriales canadiennes, à l’ouest du Groenland. Il se déplace lentement dans une direction nord-ouest à travers l’océan Arctique. On estime qu’il se déplace à une vitesse d’environ 40 kilomètres par an et, au cours du siècle dernier, le pôle magnétique s’est déplacé d’une distance remarquable de 1100 kilomètres.
- Cette attraction magnétique et ce mouvement sont le résultat des forces magnétiques à l’intérieur de la Terre.
Le site Web GisGeography a une bonne explication sur le fonctionnement du champ magnétique terrestre et des informations sur le pôle Nord magnétique : http://gisgeography.com/magnetic-north-vs-geographic-true-pole/ .
Enfin, il existe également deux pôles Sud – géographique et magnétique. Le pôle Sud magnétique est magnétique, mais celui-ci est très faible et difficile à identifier même si vous êtes près de lui, en conséquence les boussoles magnétiques pointent rarement vers le pôle Sud magnétique. Lisez plus sur les pôles Sud sur le site de la Division antarctique australienne http://www.antarctica.gov.au/about-antarctica/fact-files/geography/poles-and-directions
Expliquer un peu de jargon – Les grands cercles
Toute ligne circulaire qui fait le tour de la Terre à son point le plus gras est appelée un grand cercle. Ce cercle doit être centré sur le centre de la Terre. Notez ce qui suit :
- Toutes les lignes de longitude « passent par les deux pôles » et chacune est donc la moitié d’un Grand Cercle
- Pour les lignes de latitude, seul l’équateur est un Grand Cercle
- Les autres Grands Cercles peuvent être positionnés à n’importe quel angle sur la Terre – la seule limite à la façon dont il peut être placé est qu’ils doivent avoir le centre de la Terre comme centre
Pourquoi faire tant d’histoires avec les Grands Cercles ? La réponse est que pour deux points quelconques de la surface de la Terre, la distance la plus courte entre ces points est toujours le long d’un Grand Cercle. Lorsque vous regardez une carte, un Grand Cercle n’est généralement pas une ligne droite. Cela est dû aux distorsions qui sont créées lorsque la surface de la Terre est projetée sur une « feuille de papier plate ».
Expliquer un peu de jargon – les fuseaux horaires
Jusqu’aux années 1890, la conservation du temps était une affaire locale. La plupart des gens réglaient leur journée en fonction du mouvement du Soleil – lever du soleil, midi/midi et coucher du soleil. Seuls les riches pouvaient s’offrir des horloges et dans de nombreux endroits, les horloges de la mairie ou les cloches de l’église étaient la seule source d’heure officielle/consistante.
À la fin des années 1800, avec le développement des chemins de fer longue distance, un problème est apparu – ils devaient fonctionner selon un horaire et les heures incohérentes causaient des problèmes importants. En 1878, le Canadien Sir Sanford Fleming a proposé un système de fuseaux horaires mondiaux basé sur les lignes de longitude. En utilisant des zones de longitude de 15° de large, il a pu diviser la Terre en 24 fuseaux horaires (un pour chaque heure de la journée).
La ligne de longitude 0° (méridien de Greenwich) a été choisie comme point de départ du système et la ligne de longitude 180° comme point d’arrivée. À l’est, l’heure est progressivement devenue plus tardive dans une journée et à l’ouest, l’heure est progressivement devenue plus précoce dans une journée. Cela a abouti à la création d’un phénomène intéressant à la ligne de longitude 180° – la ligne internationale de la date.
Au milieu des années 1900, ce système était devenu un système international convenu, bien que certains pays, afin de minimiser les variations horaires, aient choisi de choisir une heure particulière pour l’ensemble de leur pays – indépendamment de l’endroit où passent les lignes longitudinales.
Les choses à noter sur cette carte comprennent :
- Comment les fuseaux horaires des pays individuels correspondent à leurs frontières internationales ou étatiques – par exemple :
- La Chine, qui traverse cinq fuseaux horaires, a choisi d’utiliser une seule heure
- L’Australie et les États-Unis d’Amérique traversent plusieurs fuseaux horaires et ils ont choisi d’utiliser ces heures – mais celles-ci correspondent aux frontières des États/Territoires
- La France et l’Espagne, qui sont dans le même fuseau horaire que le Royaume-Uni, ont choisi d’utiliser le fuseau horaire voisin – comme les autres pays d’Europe continentale
- La ligne internationale de changement de date ne suit pas totalement la ligne de longitude de 180° – elle fait plutôt des zigs et des zags autour des frontières des différents pays.