Jordkoordinatsystemet

Jordkoordinatsystemet (Latitud och longitud)

Det första steget i att omvandla informationen i den verkliga världen till ett ”papper” var att utforma ett system där allting kunde lokaliseras unikt i världen.

I mycket tidiga kartor (som vanligtvis visade små lokala eller regionala områden) användes en rutnätsteknik som byggde på att man helt enkelt mätte avståndet och riktningen mellan intressanta punkter och sedan ritade in dessa på ”pappret”. Denna metod utgick från att jorden var platt.

Med den allmänna överenskommelsen om att jorden i själva verket var rund behövde en annan metod utvecklas. Det system som har utvecklats under många århundraden kallas latitud och longitud.

Lokalisering och mätning av latitud och longitud innebär i huvudsak komplicerad matematik (särskilt geometri) och en rad internationella överenskommelser ⁄ konventioner för att registrera platser på jordens yta.

Latid

Den första konventionen som utvecklades var latitud. Den bygger på långvariga astronomiska observationer om hur solen uppfattas röra sig över jordytan.

Dessa observationer utvecklade också konventionerna att solen:

• går upp i öster och går ner i väster
• finns i söder under en europeisk vinter och i norr under en europeisk sommar.

Det beslutades att en linje runt jordens centrum skulle kallas ekvatorn. Denna skulle numreras som noll grader (0°) latitud. Från ekvatorn erkändes en rad parallella linjer där den nordligaste och sydligaste punkten kallades nordpolen och sydpolen. Dessa skulle numreras som 90 grader norr respektive söder (90°N och 90°S).

Fyra betydande latitudlinjer överenskoms också. Dessa är:

• 0° – Ekvatorn
• 23,5°N och S – Tropikerna (som kallas Kräftan i norr och Stenbocken i söder)
  • mellan dessa två är solen någon gång på året rakt över himlen
  • utanför var och en av dessa är solen aldrig rakt över jorden
• 66.5°N och S – Polcirklarna
• 90°N och S – Polerna
  • Bortom polerna och polcirklarna är 24 timmars dagsljus (midnattssol) möjligt på sommaren och 24 timmar utan dagsljus är möjligt på vintern.

Då latitudelinjerna är som snitt genom jorden har de olika längd. Till exempel:

• Äkvatorn är 40 075 kilometer lång
• Den antarktiska cirkeln är 17 662 kilometer lång
• Sydpolen är 0 kilometer lång.

Av uppenbara skäl kallas breddgrader för paralleller.

Längd

Det var mycket svårare att definiera längden, eftersom den inte kunde baseras på observationer av solens rörelse. Den påverkades delvis av upptäckten av magnetisk nord, men i slutändan är longitud mest baserad på abstrakta matematiska/geometriska begrepp.

Den konvention som man till slut enades om var att ha en serie strålande linjer som löper vertikalt runt jorden. De anslöts i båda ändarna – dvs. vid nordpolen och sydpolen. Som ett resultat av detta skapas en serie ”skivor” ungefär som skivor av en apelsin. Dessa är spetsiga i ändarna och bredast i mitten.

Det beslutades att en primär längdlinje skulle identifieras och att denna skulle vara noll grader (0°) längd.

Under en längre tid kunde man inte enas om frågan om vilken längdlinje som skulle vara den primära linjen. Av uppenbara religiösa skäl använde tidiga europeiska kartor ofta Jerusalem som den primära longitudlinjen. På grund av dess status som centrum för lärande hade andra tidiga kartmakare, såsom Ptolemaios, använt Alexandria i Egypten. Vanligare är dock att många länder av patriotiska skäl valde en av sina städer. Några europeiska exempel är Köpenhamn, Madrid, Paris och Sankt Petersburg, medan Washington och Philadelphia har valts i USA.

Slutligt, i oktober 1884, vid den internationella meridiankonferensen, enades man om att den longitudlinje som löper genom det kungliga observatoriet i Greenwich i Storbritannien skulle antas som den primära standardlängdslinjen.

Längden i öster och väster skulle vara 180°. Dessa skulle mötas på motsatta sidan av jorden och bilda en gemensam 180°-längdlinje (där 180°E och 180°W är samma linje).

Längdlinjer kallas meridianer.

Lägg ihop de två

Kombinera latitud och longitud och vi har ett system för att registrera läget för vilken funktion som helst på jordens yta på ett entydigt sätt.

Förklaring av en del jargong – Hemisfärer

Skapandet av begreppen latitud och longitud resulterade i skapandet av begreppet jordens hemisfärer. Dessa är:

Förklaring av viss jargong – Nordpolen

Det finns två nordpoler:

Den första är den geografiska (eller sanna) nordpolen:

• Det är den punkt på jorden som beräknas som den nordligaste punkten som ligger längst bort från ekvatorn
• Den definieras som 90°N
• Den är belägen i mitten av Norra ishavet

Den andra är den magnetiska nordpolen

• Den är den punkt som en magnetkompass pekar mot.
• Den är för närvarande belägen i kanadensiskt territorialvatten, väster om Grönland. Den rör sig långsamt i nordvästlig riktning över Ishavet. Man uppskattar att den rör sig med en hastighet av cirka 40 kilometer per år och under det senaste århundradet har den magnetiska polen rört sig anmärkningsvärt mycket, nämligen 1100 kilometer.
• Denna magnetiska attraktion och rörelse är ett resultat av de magnetiska krafterna inom jorden.

På webbplatsen GisGeography finns en bra förklaring till hur jordens magnetfält fungerar och information om den nordliga magnetiska polen: http://gisgeography.com/magnetic-north-vs-geographic-true-pole/ .

För det sista finns det också två sydpoler – den geografiska och den magnetiska. Den magnetiska sydpolen är magnetisk, men denna är mycket svag och svår att identifiera även om man befinner sig nära den, vilket gör att magnetkompasser sällan pekar mot den sydmagnetiska polen. Läs mer om sydpolerna på Australian Antarctic Division’s webbplats http://www.antarctica.gov.au/about-antarctica/fact-files/geography/poles-and-directions

Explaining Some Jargon – Great Circles

Alla cirkulära linjer som löper runt jorden på dess tjockaste punkt kallas för en storcirkel. Denna cirkel måste vara centrerad över jordens centrum. Observera följande:

• Alla longitudlinjer ”går genom båda polerna” och var och en är därför hälften av en storcirkel
• För breddgrader är det bara ekvatorn som är en storcirkel
• Andra storcirklar kan placeras i vilken vinkel som helst över jorden – den enda begränsningen är att de måste ha jordens mittpunkt som centrum

Varför så mycket ståhej om storcirklar? Svaret är att för två punkter på jordens yta är det kortaste avståndet mellan dessa punkter alltid längs en storcirkel. När du tittar på en karta är en storcirkel vanligtvis inte en rak linje. Detta beror på de förvrängningar som uppstår när jordens yta projiceras på ett platt papper.

Förklarar lite jargong – tidszoner

Intill 1890-talet var tidshållning en lokal angelägenhet. De flesta människor reglerade sin dag med hjälp av solens rörelse – soluppgång, middagstid och solnedgång. Endast de rika hade råd med klockor och på många ställen var rådhusklockorna eller kyrkklockorna den enda källan till officiell/konsekvent tid.

I slutet av 1800-talet, i samband med utvecklingen av långdistansjärnvägar, uppstod ett problem – de behövde köras enligt en tidtabell och inkonsekventa tider orsakade stora problem. År 1878 föreslog kanadensaren Sir Sanford Fleming ett system med världsomspännande tidszoner baserat på longitudlinjer. Med hjälp av longitudzoner som var 15° breda kunde han dela in jorden i 24 tidszoner (en för varje timme på dygnet).

Längden 0° (Greenwichmeridianen) valdes som startpunkt för systemet och längden 180° som slutpunkt. I öster blev tiden successivt senare på dagen och i väster blev tiden successivt tidigare på dagen. Detta resulterade i ett intressant fenomen vid 180°-längdslinjen – den internationella datumlinjen.

I mitten av 1800-talet hade detta blivit ett överenskommet internationellt system, även om vissa länder, för att minimera tidsvariationer, har valt att välja en viss tid för hela sitt land – oavsett var de longitudinella linjerna löper.

Det som är värt att notera på denna karta är bland annat:

• Hur tidszonerna i enskilda länder stämmer överens med deras internationella gränser eller statsgränser – t.ex:
  • Kina, som korsar fem tidszoner, har valt att använda endast en tid
  • Australien och USA korsar flera tidszoner och har valt att använda dessa tider – men dessa är anpassade till stats- eller territoriella gränser
  • Frankrike och Spanien, som ligger i samma tidszon som Storbritannien, har valt att använda den närliggande tidszonen – på samma sätt som de andra länderna på den europeiska kontinenten
• Den internationella datalinjen följer inte helt och hållet 180°-längden – den sicksackar snarare runt de olika ländernas gränser.