Sistemul de coordonate al Pământului (Latitudine și longitudine)
Primul pas în convertirea informațiilor conținute în lumea reală pe o „bucată de hârtie” a fost conceperea unui sistem în care totul să poată fi localizat în mod unic în lume.
Hărțile foarte timpurii (care arătau de obicei zone locale sau regionale mici) foloseau o tehnică de grilă care se baza pe simpla măsurare a distanței și a direcției dintre punctele de interes și apoi pe trasarea acestora pe „bucata de hârtie”. Această metodă presupunea că Pământul este plat.
Cu acordul general că Pământul este, de fapt, rotund, a fost necesară dezvoltarea unei metodologii diferite. Sistemul care a fost dezvoltat de-a lungul mai multor secole se numește latitudine și longitudine.
Localizarea și măsurarea latitudinii și longitudinii implică, în esență, matematică complexă (în special geometrie) și o serie de acorduri internaționale ⁄ convenții pentru înregistrarea locațiilor de pe suprafața Pământului.
Latitudinea
Prima convenție care a fost dezvoltată a fost latitudinea. Aceasta se bazează pe observații astronomice pe termen lung despre modul în care soarele este perceput ca deplasându-se pe suprafața Pământului.
Aceste observații au dezvoltat, de asemenea, convențiile conform cărora soarele:
- răsare în est și apune în vest
- se află în sud în timpul iernii europene și în nord în timpul verii europene.
S-a convenit că o linie în jurul centrului Pământului va fi numită Ecuator. Aceasta va fi numerotată cu zero grade (0°) de latitudine. De la Ecuator au fost recunoscute o serie de linii paralele, punctele cele mai nordice și cele mai sudice fiind numite Polul Nord și Polul Sud. Acestea ar fi numerotate cu 90 de grade nord și, respectiv, sud (90°N și 90°S).
Au fost convenite, de asemenea, patru linii semnificative de latitudine. Acestea sunt:
- 0° – Ecuatorul
- 23,5°N și S – Tropicele (numite Cancer în nord și Capricorn în sud)
- între acestea două, într-o anumită perioadă a anului, soarele este direct deasupra capului
- depășind fiecare dintre acestea, soarele nu este niciodată direct deasupra capului
- 66.5°N și S – Cercurile polare
- 90°N și S – Polii
- depășind polii și cercurile polare sunt posibile 24 de ore de lumină naturală (soarele de la miezul nopții) în timpul verii și 24 de ore fără lumină naturală în timpul iernii.
Pentru că liniile de latitudine sunt ca niște felii prin Pământ, ele au lungimi diferite. De exemplu:
- Equatorul are o lungime de 40.075 kilometri
- Cercul Polar Antarctic are o lungime de 17.662 kilometri
- Polul Sud are o lungime de 0 kilometri.
Din motive evidente, liniile de latitudine se numesc paralele.
Lungitudine
Definirea longitudinii a fost mult mai dificilă, deoarece nu se putea baza pe observații ale mișcării soarelui. A fost, în parte, influențată de descoperirea Nordului magnetic, dar, în cele din urmă, longitudinea se bazează mai ales pe concepte matematice/geometrice abstracte.
Convenția asupra căreia s-a convenit în cele din urmă a fost aceea de a avea o serie de linii radiante care să se desfășoare pe verticală în jurul Pământului. Acestea se conectau la ambele capete – adică la Polul Nord și la Polul Sud. Ca urmare a acestui lucru, se creează o serie de „felii” asemănătoare cu feliile unei portocale. Acestea sunt ascuțite la capete și mai late la mijloc.
A fost convenit că trebuie identificată o linie primară de longitudine și că aceasta ar trebui să fie de zero grade (0°) de longitudine.
Pentru o perioadă considerabilă de timp nu s-a putut ajunge la un acord cu privire la problema care linie de longitudine să fie linia primară. Din motive religioase evidente, hărțile europene timpurii au folosit adesea Ierusalimul ca linie primară de longitudine. Datorită statutului său de centru de învățare, alți cartografi timpurii, cum ar fi Ptolemeu, au folosit Alexandria din Egipt. Mai frecvent însă, din motive patriotice, multe țări au ales unul dintre orașele lor. Câteva exemple europene sunt Copenhaga, Madrid, Paris și Sankt-Petersburg; în timp ce în Statele Unite ale Americii au fost alese Washington și Philadelphia.
În cele din urmă, în octombrie 1884, la Conferința Internațională a Meridianului, s-a convenit ca linia de longitudine care trece prin Observatorul Regal, Greenwich din Regatul Unit, să fie adoptată ca linie primară standard de longitudine.
Radiind spre est și spre vest ar fi 180° de longitudine. Acestea s-ar întâlni în partea opusă a Pământului și ar forma o linie comună de longitudine de 180° (180°E și 180°W fiind aceeași linie).
Liniile de longitudine se numesc meridiane.
Adunați-le pe cele două
Combinați latitudinea și longitudinea împreună și avem un sistem pentru a înregistra în mod unic locația oricărui element de pe suprafața Pământului.
Explicarea unui jargon – emisferele
Crearea conceptului de latitudine și longitudine a dus la crearea conceptului de emisfere ale Pământului. Acestea sunt:
Explicarea unor termeni din jargon – Polul Nord
Există doi poli nord:
Primul este Polul Nord Geografic (sau Adevărat):
- Este punctul de pe Pământ care este calculat ca fiind cel mai nordic punct care este cel mai îndepărtat de Ecuator
- Se definește ca fiind 90°N
- Este situat în mijlocul Oceanului Arctic
Cel de-al doilea este Polul Nord Magnetic
- Este punctul spre care indică o busolă magnetică.
- În prezent, acesta se află în apele teritoriale canadiene, la vest de Groenlanda. Se deplasează lent în direcția nord-vest prin Oceanul Arctic. Se estimează că se deplasează cu o viteză de aproximativ 40 de kilometri pe an, iar în ultimul secol Polul magnetic s-a deplasat cu o remarcabilă distanță de 1100 de kilometri.
- Această atracție și mișcare magnetică este rezultatul forțelor magnetice din interiorul Pământului.
Site-ul GisGeography are o bună explicație despre cum funcționează câmpul magnetic al Pământului și informații despre Polul Nord magnetic: http://gisgeography.com/magnetic-north-vs-geographic-true-pole/ .
În cele din urmă, există, de asemenea, doi poli sud – Geografic și Magnetic. Polul Sud Magnetic este magnetic, dar acesta este foarte slab și greu de identificat chiar dacă vă aflați în apropierea lui, drept urmare busolele magnetice indică rareori Polul Sud Magnetic. Citiți mai multe despre Polii Sudici pe site-ul web al Diviziei Antarctice Australiene http://www.antarctica.gov.au/about-antarctica/fact-files/geography/poles-and-directions
Explicarea unor cuvinte din jargon – Marile Cercuri
Care linie circulară care se învârte în jurul Pământului în punctul său cel mai gras se numește Mare Cerc. Acest cerc trebuie să fie centrat pe centrul Pământului. Rețineți următoarele:
- Toate liniile de longitudine „trec prin ambii poli” și, prin urmare, fiecare este jumătate de Mare Cerc
- Pentru liniile de latitudine doar Ecuatorul este un Mare Cerc
- Celelalte Mari Cercuri pot fi poziționate în orice unghi deasupra Pământului – singura limită a modului în care pot fi plasate este că trebuie să aibă ca centru centrul Pământului
De ce atâta agitație cu privire la Marile Cercuri? Răspunsul este că, pentru orice două puncte de pe suprafața Pământului, cea mai scurtă distanță dintre aceste puncte este întotdeauna de-a lungul unui Mare Cerc. Când vă uitați la o hartă, un Mare Cerc nu este, de obicei, o linie dreaptă. Acest lucru se datorează distorsiunilor care se creează atunci când suprafața Pământului este proiectată pe o „bucată de hârtie plată”.
Explicarea unor cuvinte din jargon – Zonele orare
Până în anii 1890, păstrarea timpului era o chestiune locală. Cei mai mulți oameni își reglau ziua în funcție de mișcarea Soarelui – răsăritul, amiaza/miezul zilei și apusul soarelui. Doar cei bogați își puteau permite ceasuri și, în multe locuri, ceasurile primăriei sau clopotele bisericii erau singura sursă de timp oficial/coerentă.
La sfârșitul anilor 1800, odată cu dezvoltarea căilor ferate pe distanțe lungi, a apărut o problemă – acestea trebuiau să circule după un program, iar orele incoerente cauzau probleme semnificative. În 1878, canadianul Sir Sanford Fleming, a propus un sistem de fus orar la nivel mondial bazat pe liniile de longitudine. Folosind zone de longitudine cu o lățime de 15°, el a reușit să împartă Pământul în 24 de fusuri orare (câte unul pentru fiecare oră a zilei).
Linia de longitudine 0° (Meridianul Greenwich) a fost aleasă ca punct de plecare al sistemului, iar linia de longitudine 180° a fost punctul final. La est, timpul a devenit progresiv mai târziu într-o zi, iar la vest, timpul a devenit progresiv mai devreme într-o zi. Acest lucru a dus la crearea unui fenomen interesant la linia de longitudine de 180° – Linia Internațională de Datare.
Până la mijlocul anilor 1900, acesta a devenit un sistem internațional agreat, deși unele țări, pentru a minimiza variațiile de timp, au optat să aleagă o anumită oră pentru întreaga lor țară – indiferent de locul unde curg liniile longitudinale.
Elemente de reținut pe această hartă includ:
- Cum se potrivesc fusurile orare din țările individuale cu frontierele lor internaționale sau de stat – de ex:
- China, care traversează cinci fuse orare, a ales să folosească doar o singură oră
- Australia și Statele Unite ale Americii traversează mai multe fuse orare și au ales să folosească aceste ore – dar acestea se potrivesc cu frontierele de stat/teritoriu
- Franța și Spania, care se află în același fus orar cu Regatul Unit, au ales să folosească fusul orar vecin – la fel ca și celelalte țări din Europa continentală
- Linia internațională de datare nu urmează în totalitate linia de longitudine de 180° – ci mai degrabă face zigzaguri și zigzaguri în jurul granițelor diferitelor țări.