Il sistema di coordinate terrestri (latitudine e longitudine)
Il primo passo per convertire le informazioni contenute nel mondo reale in un “pezzo di carta” fu quello di ideare un sistema in cui ogni cosa potesse essere localizzata in modo univoco nel mondo.
Le primissime mappe (che di solito mostravano piccole aree locali o regionali) usavano una tecnica a griglia che si basava sulla semplice misurazione della distanza e della direzione tra i punti di interesse, per poi tracciarli sul “pezzo di carta”. Questo metodo presupponeva che la Terra fosse piatta.
Con l’accordo generale che la Terra era, di fatto, rotonda, era necessario sviluppare una metodologia diversa. Il sistema che è stato sviluppato nel corso di molti secoli è chiamato latitudine e longitudine.
La localizzazione e la misurazione della latitudine e della longitudine coinvolge essenzialmente una matematica complessa (specialmente la geometria) e una serie di accordi internazionali ⁄ convenzioni per la registrazione delle posizioni sulla superficie della Terra.
Latitudine
La prima convenzione ad essere sviluppata fu la latitudine. Questa è basata su osservazioni astronomiche a lungo termine su come il sole è percepito muoversi sulla superficie della Terra.
Queste osservazioni svilupparono anche le convenzioni che il sole:
- sorge a est e tramonta a ovest
- è a sud durante l’inverno europeo e a nord durante l’estate europea.
Si decise che una linea intorno al centro della Terra sarebbe stata chiamata Equatore. Questo sarebbe stato numerato come zero gradi (0°) di latitudine. Dall’Equatore fu riconosciuta una serie di linee parallele i cui punti più a nord e più a sud furono chiamati Polo Nord e Polo Sud. Questi sarebbero stati numerati come 90 gradi nord e sud rispettivamente (90°N e 90°S).
Sono state concordate anche quattro linee significative di latitudine. Queste sono:
- 0° – L’Equatore
- 23,5°N e S – I Tropici (chiamati Cancro a nord e Capricorno a sud)
- tra questi due, in qualche momento dell’anno, il sole è direttamente sopra la testa
- oltre ognuno di questi il sole non è mai direttamente sopra la testa
- 66.5°N e S – I cerchi polari
- 90°N e S – I poli
- Al di là dei poli e dei cerchi polari sono possibili 24 ore di luce (sole di mezzanotte) in estate e 24 ore senza luce in inverno.
Perché le linee di latitudine sono come fette della Terra, hanno lunghezze diverse. Per esempio:
- l’Equatore è lungo 40.075 chilometri
- il Circolo Antartico è lungo 17.662 chilometri
- il Polo Sud è lungo 0 chilometri.
Per ovvie ragioni, le linee di latitudine sono chiamate paralleli.
Longitudine
La definizione della longitudine era molto più difficile, in quanto non poteva essere basata sulle osservazioni del movimento del sole. È stato, in parte, influenzato dalla scoperta del Nord Magnetico, ma alla fine la longitudine si basa principalmente su concetti matematici / geometrici astratti.
La convenzione alla fine concordata era di avere una serie di linee radianti che corrono verticalmente intorno alla Terra. Esse si collegavano alle due estremità, cioè al Polo Nord e al Polo Sud. Come risultato di questo, una serie di “fette” molto simili alle fette di un’arancia sono state create. Queste sono appuntite alle loro estremità e più larghe al centro.
Si convenne che si dovesse identificare una linea primaria di longitudine e che questa dovesse essere di zero gradi (0°) di longitudine.
Per un considerevole periodo di tempo la questione di quale linea di longitudine dovesse essere la linea primaria non poteva essere concordata. Per ovvie ragioni religiose, le prime mappe europee usavano spesso Gerusalemme come linea primaria di longitudine. A causa del suo status di centro di apprendimento, altri costruttori di mappe, come Tolomeo, avevano usato Alessandria d’Egitto. Più comunemente però, per ragioni patriottiche, molti paesi hanno scelto una delle loro città. Alcuni esempi europei sono Copenhagen, Madrid, Parigi e San Pietroburgo; mentre negli Stati Uniti d’America erano state scelte Washington e Filadelfia.
Finalmente, nell’ottobre 1884, alla Conferenza Internazionale dei Meridiani, fu concordato che la linea di longitudine che corre attraverso l’Osservatorio Reale, Greenwich nel Regno Unito, doveva essere adottata come linea primaria standard di longitudine.
Radiando verso est e verso ovest sarebbero stati 180° di longitudine. Queste si incontrerebbero sul lato opposto della Terra e formerebbero una linea congiunta di 180° di longitudine (con 180°E e 180°W che sono la stessa linea).
Le linee di longitudine sono chiamate meridiani.
Unisci i due insieme
Combina latitudine e longitudine insieme e abbiamo un sistema per registrare la posizione di qualsiasi caratteristica sulla superficie della Terra in modo univoco.
Spiegazione del gergo – Emisferi
La creazione del concetto di latitudine e longitudine ha portato alla creazione del concetto di emisferi della Terra. Questi sono:
Spiegazione del gergo – Polo Nord
Ci sono due Poli Nord:
Il primo è il Polo Nord geografico (o vero):
- È il punto sulla Terra che è calcolato come il punto più a nord che è più lontano dall’Equatore
- È definito come 90°N
- Si trova nel mezzo dell’Oceano Artico
Il secondo è il Polo Nord Magnetico
- È il punto che una bussola magnetica indica.
- Si trova attualmente nelle acque territoriali canadesi, a ovest della Groenlandia. Si sta lentamente muovendo in direzione nord-ovest attraverso l’Oceano Artico. Si stima che si sta muovendo ad una velocità di circa 40 chilometri all’anno e nel corso dell’ultimo secolo il Polo Magnetico si è spostato di ben 1100 chilometri.
- Questa attrazione magnetica e il movimento è il risultato delle forze magnetiche all’interno della Terra.
Il sito web GisGeography ha una buona spiegazione su come funziona il campo magnetico della Terra e informazioni sul Polo Magnetico Nord: http://gisgeography.com/magnetic-north-vs-geographic-true-pole/ .
Infine, ci sono anche due Poli Sud – Geografico e Magnetico. Il Polo Sud Magnetico è magnetico, ma questo è molto debole e difficile da identificare anche se si è vicino, di conseguenza le bussole magnetiche raramente puntano al Polo Sud Magnetico. Leggi di più sui Poli Sud sul sito web della Divisione Antartica Australiana http://www.antarctica.gov.au/about-antarctica/fact-files/geography/poles-and-directions
Spiegare un po’ di gergo – Grandi Cerchi
Ogni linea circolare che corre intorno alla Terra nel suo punto più grasso è chiamata Grande Cerchio. Questo cerchio deve essere centrato sul centro della Terra. Si noti quanto segue:
- Tutte le linee di longitudine ‘passano per entrambi i poli’ e ciascuna è quindi metà di un Grande Cerchio
- Per le linee di latitudine solo l’Equatore è un Grande Cerchio
- Gli altri Grandi Cerchi possono essere posizionati a qualsiasi angolo sulla Terra – l’unico limite su come possono essere posizionati è che devono avere come centro il centro della Terra
Perché tutta questa confusione sui Grandi Cerchi? La risposta è che per qualsiasi due punti sulla superficie della Terra, la distanza più breve tra questi punti è sempre lungo un Grande Cerchio. Quando si guarda una mappa, un Grande Cerchio di solito non è una linea retta. Questo è dovuto alle distorsioni che si creano quando la superficie della Terra viene proiettata su un “pezzo di carta piatto”.
Spiegazione del gergo – Fusi Orari
Fino al 1890 il mantenimento del tempo era un affare locale. La maggior parte della gente regolava la propria giornata in base al movimento del sole – alba, mezzogiorno/mezzogiorno e tramonto. Solo i ricchi potevano permettersi degli orologi e in molti luoghi gli orologi del municipio o le campane della chiesa erano l’unica fonte di tempo ufficiale/consistente.
Negli ultimi anni del 1800 con lo sviluppo delle ferrovie a lunga distanza emerse un problema – dovevano funzionare secondo un programma e gli orari incoerenti causavano problemi significativi. Nel 1878, il canadese Sir Sanford Fleming, propose un sistema di fusi orari mondiali basato sulle linee di longitudine. Usando zone di longitudine larghe 15° fu in grado di dividere la Terra in 24 fusi orari (uno per ogni ora del giorno).
La linea di longitudine 0° (meridiano di Greenwich) fu scelta come punto di partenza del sistema e la linea di longitudine 180° come punto di arrivo. Ad est il tempo diventa progressivamente più tardivo in un giorno e ad ovest il tempo diventa progressivamente più presto in un giorno. Questo ha portato alla creazione di un fenomeno interessante sulla linea di 180° di longitudine – la linea internazionale della data.
Dalla metà del 1900 questo era diventato un sistema internazionale concordato, anche se alcuni paesi, al fine di minimizzare le variazioni di tempo, hanno scelto di scegliere un tempo particolare per tutto il loro paese – indipendentemente da dove corrono le linee longitudinali.
Cose da notare su questa mappa includono:
- Come i fusi orari nei singoli paesi corrispondono ai loro confini internazionali o statali – es:
- La Cina, che attraversa cinque fusi orari, ha scelto di utilizzare un solo orario
- Australia e Stati Uniti d’America attraversano diversi fusi orari e hanno scelto di utilizzare questi orari – ma questi sono abbinati ai confini di Stato/Territorio
- Francia e Spagna, che si trovano nello stesso fuso orario del Regno Unito, hanno scelto di utilizzare il fuso orario vicino – come gli altri paesi dell’Europa continentale
- La linea del giorno internazionale non segue totalmente la linea di 180° di longitudine – piuttosto va a zig zag attorno ai confini dei vari paesi.