Koło szerokości geograficznej

Projekcja Mercatora mapy świata . Kąty są nieprawdziwe dla obszaru, zwłaszcza na dużych szerokościach geograficznych . Zwróć także uwagę na zwiększające się odległości między szerokościami geograficznymi w kierunku biegunów i równoległymi liniami długości geograficznej . Jedyną prawdziwą mapą świata jest kula ziemska . Projekcja Mercatora pochodzi z kuli ziemskiej wewnątrz cylindra .

Odwzorowanie Mercatora i jego zastosowanie na mapie świata. To odwzorowanie po raz pierwszy zostało użyte w XVI wieku przez Holendrów.

Okrąg szerokości geograficznej lub linia szerokości geograficznej na Ziemi to abstrakcyjny mały okrąg ze wschodu na zachód łączący wszystkie lokalizacje na Ziemi (pomijając wysokość ) na danej linii współrzędnych szerokości geograficznej .

Okręgi szerokości geograficznej są często nazywane równoleżnikami , ponieważ są do siebie równoległe ; to znaczy płaszczyzny, które zawierają którykolwiek z tych okręgów, nigdy się nie przecinają . Położenie lokalizacji wzdłuż okręgu szerokości geograficznej jest określone przez jej długość geograficzną . Koła szerokości geograficznej różnią się od okręgów długości geograficznej, które wszystkie są kołami wielkimi ze środkiem Ziemi w środku, ponieważ okręgi szerokości geograficznej zmniejszają się wraz ze wzrostem odległości od równika . Ich długość można obliczyć za pomocą wspólnej sinus lub cosinus . Na przykład 60. równoleżnik na północ lub południe jest o połowę krótszy od równika (pomijając niewielkie spłaszczenie Ziemi o 0,335%), co wynika z ${\ Displaystyle \ cos (60 ^ {\ circ}) = 0,5}$ . Na projekcji Mercatora lub na projekcji Galla-Petersa okrąg szerokości geograficznej jest prostopadły do ​​wszystkich południków . Na elipsoidzie lub na rzucie sferycznym wszystkie okręgi szerokości geograficznej są loksodromami , z wyjątkiem równika.

Szerokość geograficzna koła to w przybliżeniu kąt między równikiem a kołem, z wierzchołkiem kąta w środku Ziemi. Równik znajduje się na 0°, a biegun północny i południowy na 90° na północ i 90° na południe. Równik jest najdłuższym kołem szerokości geograficznej i jedynym kołem szerokości geograficznej, który jest również kołem wielkim. Jako taka jest prostopadła do wszystkich południków.

Istnieje 89 integralnych (pełnych stopni ) okręgów szerokości geograficznej między równikiem a biegunami na każdej półkuli , ale można je podzielić na bardziej precyzyjne pomiary szerokości geograficznej i często są one przedstawiane jako stopień dziesiętny (np. 34,637° N) lub minuty i sekundy (np. 22°14'26" S).

Na mapie okręgi szerokości geograficznej mogą być równoległe lub nie, a ich odstępy mogą się różnić w zależności od tego, które odwzorowanie jest używane do mapowania powierzchni Ziemi na płaszczyźnie. Na rzucie równokątnym , wyśrodkowanym na równiku, okręgi szerokości geograficznej są poziome, równoległe i równomiernie rozmieszczone. Na innych rzutach cylindrycznych i pseudocylindrycznych okręgi szerokości geograficznej są poziome i równoległe, ale mogą być rozmieszczone nierównomiernie, aby nadać mapie użyteczne właściwości. Na przykład w projekcji Mercatora okręgi szerokości geograficznej są bardziej oddalone w pobliżu biegunów, aby zachować lokalne skale i kształty, podczas gdy w projekcji Galla-Petersa okręgi szerokości geograficznej są rozmieszczone bliżej biegunów, dzięki czemu porównania powierzchni będą dokładny. Na większości rzutów niecylindrycznych i niepseudocylindrycznych okręgi szerokości geograficznej nie są ani proste, ani równoległe.

Łuki okręgów szerokości geograficznej są czasami używane jako granice między krajami lub regionami, w których brakuje wyraźnych granic naturalnych (np. Na pustyniach) lub gdy sztuczna granica jest rysowana jako „linia na mapie”, która została wykonana na masową skalę podczas Konferencja Berlińska z 1884 r. dotycząca ogromnych części kontynentu afrykańskiego. Narody i państwa Ameryki Północnej również zostały w większości utworzone przez linie proste, które często są częściami kręgów szerokości geograficznych. Na przykład północna granica Kolorado znajduje się na 41° N , podczas gdy południowa granica na 37° N. Mniej więcej połowa długości granicy między Stanami Zjednoczonymi a Kanadą przebiega pod kątem 49° N.

Główne kręgi szerokości geograficznej

Pięć głównych kręgów szerokości geograficznej pokazanych na równokątnym rzucie Ziemi .

Związek osiowego nachylenia Ziemi (ε) z kręgami tropikalnymi i polarnymi

Istnieje pięć głównych kręgów szerokości geograficznej, wymienionych poniżej z północy na południe. Położenie równika jest ustalone (90 stopni od osi obrotu Ziemi), ale szerokości geograficzne pozostałych okręgów zależą od nachylenia tej osi względem płaszczyzny orbity Ziemi, a więc nie są idealnie ustalone. Poniższe wartości dotyczą dnia 6 marca 2023 r.:

• Koło podbiegunowe (66°33′49,4″ N)
• Zwrotnik Raka (23°26′10,6″N)
• Równik (0° szerokości geograficznej)
• Zwrotnik Koziorożca (23°26′10,6″ S)
• Koło podbiegunowe (66°33′49,4″S)

Te okręgi szerokości geograficznej, z wyłączeniem równika, wyznaczają podziały między pięcioma głównymi strefami geograficznymi .

Równik

Równik to okrąg, który jest w równej odległości od bieguna północnego i południowego . Dzieli Ziemię na półkulę północną i południową . Spośród równoleżników lub okręgów szerokości geograficznej jest to najdłuższy i jedyny „ wielki krąg ” (okrąg na powierzchni Ziemi, którego środek znajduje się w środku Ziemi). Wszystkie inne równoleżniki są mniejsze i wyśrodkowane tylko na osi Ziemi.

Równik

Kręgi polarne

Główny artykuł: krąg polarny

Koło podbiegunowe to najbardziej wysunięta na południe szerokość geograficzna na półkuli północnej, na której słońce może pozostawać nieprzerwanie nad lub pod horyzontem przez 24 godziny ( odpowiednio podczas przesilenia czerwcowego i grudniowego ). Podobnie koło podbiegunowe wyznacza najbardziej wysuniętą na północ szerokość geograficzną na półkuli południowej, na której słońce może pozostawać nieprzerwanie nad lub pod horyzontem przez 24 godziny (odpowiednio podczas przesilenia grudniowego i czerwcowego ).

nachylenie osi Ziemi .

koło podbiegunowe

koło podbiegunowe

Koła tropikalne

Zwrotnik Raka i Zwrotnik Koziorożca wyznaczają najbardziej wysunięte na północ i najbardziej wysunięte na południe szerokości geograficzne, na których słońce można zobaczyć bezpośrednio nad głową odpowiednio podczas przesilenia czerwcowego i przesilenia grudniowego .

Szerokość kręgów tropikalnych jest równa osiowemu nachyleniu Ziemi.

zwrotnik Raka

zwrotnik Koziorożca

Ruch kręgów tropikalnych i polarnych

Zobacz też: Pochylenie osiowe

Z definicji pozycje Zwrotnika Raka , Zwrotnika Koziorożca , koła podbiegunowego i koła podbiegunowego zależą od nachylenia osi Ziemi względem płaszczyzny jej orbity wokół Słońca („nachylenie ekliptyki”). Gdyby Ziemia była „pionowa” (jej oś była ustawiona pod kątem prostym do płaszczyzny orbity), nie byłoby kręgów arktycznych, antarktycznych ani tropikalnych: na biegunach słońce zawsze krążyłoby wzdłuż horyzontu, a na równiku zawsze krążyłoby wokół wznosić się dokładnie na wschód, przelatywać bezpośrednio nad głową i ustawiać się dokładnie na zachód.

Pozycje kręgów tropikalnych i polarnych nie są ustalone, ponieważ nachylenie osiowe zmienia się powoli – złożony ruch określony przez nałożenie wielu różnych cykli (niektóre z nich opisano poniżej) o krótkich lub bardzo długich okresach. W południe 1 stycznia 2000 r. średnia wartość przechyłu wynosiła 23° 26′ 21,406″ (wg IAU 2006, teoria P03).

Główny cykl długoterminowy powoduje, że nachylenie osiowe waha się między około 22,1 ° a 24,5 ° w okresie 41 000 lat. Obecnie średnia wartość pochylenia spada o około 0,468″ rocznie. W rezultacie (w przybliżeniu i średnio) kręgi tropikalne przesuwają się w kierunku równika (a kręgi polarne w kierunku biegunów) o 15 m rocznie, a powierzchnia tropików zmniejsza się o 1100 km2 ( 420 ² ) na rok.

Osiowe nachylenie Ziemi ma dodatkowe krótkoterminowe zmiany spowodowane nutacją , z których główny składnik, z okresem 18,6 lat, ma amplitudę 9,2 ″ (co odpowiada prawie 300 m na północ i południe). Istnieje wiele mniejszych terminów, powodujących różne dzienne przesunięcia o kilka metrów w dowolnym kierunku.

Wreszcie, oś obrotu Ziemi nie jest dokładnie ustalona na Ziemi, ale podlega niewielkim fluktuacjom (rzędu 15 m) zwanym ruchem biegunowym , które mają niewielki wpływ na tropiki i koła podbiegunowe, a także na równik.

Krótkoterminowe wahania w ciągu kilku dni nie wpływają bezpośrednio na położenie skrajnych szerokości geograficznych, na których słońce może pojawiać się bezpośrednio nad głową lub na których możliwe są 24-godzinne dni i noce, z wyjątkiem sytuacji, gdy faktycznie występują one w czasie przesilenia. Powodują raczej teoretyczne przesunięcie równoleżników, które miałoby miejsce, gdyby dane nachylenie osi utrzymywało się przez cały rok.

Inne planety

Te okręgi szerokości geograficznej można zdefiniować na innych planetach z osiowymi nachyleniami względem ich płaszczyzn orbit. Obiekty takie jak Pluton z kątami nachylenia większymi niż 45 stopni będą miały kręgi tropikalne bliżej biegunów, a kręgi polarne bliżej równika.

Inne godne uwagi podobieństwa

Zobacz też: Linia bazowa (pomiar)

granic subkrajowych i międzynarodowych miało zostać zdefiniowanych przez podobieństwa lub są przez nie przybliżone. Równolegle tworzą dogodne granice na półkuli północnej, ponieważ astronomiczną szerokość geograficzną można z grubsza zmierzyć (z dokładnością do kilkudziesięciu metrów) obserwując Gwiazdę Północną .

Równoległy	Opis
81°N	Na Svalbardzie w Norwegii północna i południowa granica obszaru objętego Traktatem Svalbard z dnia 9 lutego 1920 r.
74°N
70°N	Na Wyspie Wiktorii w Kanadzie dwa odcinki granicy między Terytoriami Północno-Zachodnimi a Nunavut .
60°N	W Kanadzie południowa granica Jukonu z północną granicą Kolumbii Brytyjskiej ; południowa granica Terytoriów Północno-Zachodnich z północnymi granicami Kolumbii Brytyjskiej, Alberty i Saskatchewan ; oraz południową granicę lądu Nunavut z północną granicą Manitoby , co prowadzi do wyrażenia „na północ od sześćdziesięciu” dla terytoriów.
54°40'N	Granica między XIX-wiecznymi terytoriami rosyjskimi na północy a konfliktowymi amerykańskimi i brytyjskimi roszczeniami ziemskimi w zachodniej części Ameryki Północnej. Sprzeczne twierdzenia doprowadziły do ​​sporu o granicę Oregonu między Wielką Brytanią a Stanami Zjednoczonymi, co dało początek sloganowi „Pięćdziesiąt cztery czterdzieści albo walcz”.
52°N	W Kanadzie część granicy między Nową Fundlandią a Labradorem i Quebec .
51°N	Południowa granica Ameryki Rosyjskiej od 1799 do 1821 roku.
49°N	Znaczna część granicy między Kanadą a Stanami Zjednoczonymi, od Kolumbii Brytyjskiej po Manitobę; „49. równoleżnik” to powszechne określenie granicy, chociaż większość populacji Kanady faktycznie mieszka na południe od równoleżnika.
48°N	W Kanadzie część granicy między Quebec a Nowym Brunszwikiem .
46°N	W Stanach Zjednoczonych część granicy między Waszyngtonem a Oregonem .
45°N	W przybliżeniu część granicy kanadyjsko-amerykańskiej między Quebec (Kanada) a Nowym Jorkiem i Vermont (USA). Zbliża się również do większości granicy między Montaną a Wyoming .
43°30'N	W USA granica między Minnesotą a Iową .
43°N	W Stanach Zjednoczonych znaczna część granicy między Dakotą Południową a Nebraską .
42°30'N	W USA granica między Wisconsin a Illinois .
42°N	Pierwotnie północna granica Nowej Hiszpanii . W USA południowe granice Oregonu i Idaho stykają się z północnymi granicami Kalifornii , Nevady i Utah . Paralela określa również znaczną część granicy między Pensylwanią a Nowym Jorkiem .
41°N	W Stanach Zjednoczonych część granicy między Wyoming a Utah, granica między Wyoming a Kolorado oraz część granicy między Nebraską a Kolorado.
40°N	W USA granica między Nebraską a Kansas . Równoległość została pierwotnie wybrana dla linii Mason-Dixon , ale linia została przesunięta kilka mil na południe, aby uniknąć przecinania Filadelfii na pół .
38°N	Granica między sowiecką i amerykańską strefą okupacyjną w Korei, a później między Koreą Północną a Koreą Południową , od 1945 do wojny koreańskiej (1950–1953).
37°N	W USA południowa granica Utah z północną granicą Arizony . Południowa granica Kolorado z północnymi granicami Nowego Meksyku i Oklahomy . Południowa granica Kansas z północną granicą Oklahomy.
36°30'N	Historyczna linia Missouri Compromise . W USA wyznacza część granicy między Oklahomą a Teksasem , większą część granicy między Missouri a Arkansas . Geograficznie jest to przedłużenie w kierunku zachodnim granicy między Wirginią i Karoliną Północną oraz część granicy między Kentucky i Tennessee .
36°N	W USA krótki odcinek granicy między Missouri Bootheel a Arkansas.
35°N	W USA południowa granica Tennessee, która styka się z Mississippi , Alabamą i Georgią . Również część granicy między Karoliną Północną a Georgią.
33°N	W Stanach Zjednoczonych południowa granica Arkansas, która styka się z północną granicą Luizjany , jest przybliżona równoleżnikiem. Historycznie określał południową granicę Terytorium Luizjany .
32°N	W USA część granicy między Nowym Meksykiem a Teksasem.
31°20'N	Część granicy między Stanami Zjednoczonymi a Meksykiem ( Sonora i Chihuahua ); południowa granica Arizony i Bootheel w Nowym Meksyku .
31°N	Część granicy między Iranem a Irakiem . W USA część granicy między Mississippi i Luizjaną oraz część granicy między Alabamą a Florydą .
28°N	W Meksyku granica między Baja California i Baja California Sur .
26°N	Część granicy między Saharą Zachodnią (roszczeniami Maroka ) a Mauretanią .
25°N	Część granicy między Mauretanią a Mali .
22°N	Znaczna część granicy między Egiptem a Sudanem , częściowo sporna (patrz także Trójkąt Hala'ib ).
20°N	Krótki odcinek granicy między Libią a Sudanem, aw obrębie Sudanu północna granica regionu Darfur .
17°N	Podział na Republikę Wietnamu ( Wietnam Południowy ) i Demokratyczną Republikę Wietnamu ( Wietnam Północny ) podczas wojny wietnamskiej .
15°N	de facto granica morska między Hondurasem a Nikaraguą .
13°05'N	Część granicy między Czadem a Kamerunem na odcinku 41,6 km, częściowo w jeziorze Czad
10°N	Część granicy między Gwineą a Sierra Leone .
8°N	Część granicy między Somalią a Etiopią .
1°N	Część granicy między Gwineą Równikową a Gabonem .
1°S	Większość granicy między Ugandą i Tanzanią oraz bardzo krótki odcinek granicy między Kenią i Tanzanią w Jeziorze Wiktorii .
7°S	Krótki odcinek granicy między Demokratyczną Republiką Konga a Angolą .
8°S	Dwa krótkie odcinki granicy między Demokratyczną Republiką Konga a Angolą.
10°S	Krótki odcinek granicy między Brazylią a Peru .
13°S	Część granicy między Angolą a Zambią .
16°S	Część granicy między Mozambikiem a Zimbabwe .
22°S	Krótki odcinek granicy między Namibią a Botswaną oraz fragmenty granicy między Boliwią a Argentyną .
26°S	W Australii granica między Australią Południową a Terytorium Północnym oraz część granicy między Australią Południową a Queensland .
28°S	W Argentynie granica między prowincjami Chaco i Santa Fe .
29°S	W Australii znaczna część granicy między Queensland i Nową Południową Walią .
35°S	W Argentynie część granicy między prowincjami Córdoba i La Pampa .
36°S	W Argentynie część granicy między prowincjami Mendoza i La Pampa oraz część granicy między prowincjami San Luis i La Pampa.
42°S	W Argentynie granica między prowincjami Río Negro i Chubut .
46°S	W Argentynie granica między prowincjami Chubut i Santa Cruz .
52°S	Część granicy między Argentyną a Chile .
60°S	Północna granica Antarktydy dla celów Układu Antarktycznego (patrz mapa ). Północna granica Oceanu Południowego .

Podniesienie

Cechy przekroju poprzecznego elipsoidy (kolor pomarańczowy) na tym obrazie są przesadzone w stosunku do cech Ziemi.

Zwykle okręgi szerokości geograficznej są definiowane na zerowej wysokości . Wysokość ma wpływ na położenie względem płaszczyzny utworzonej przez okrąg szerokości geograficznej. Ponieważ (w systemie geodezyjnym ) wysokość i głębokość są określane przez normalną do powierzchni Ziemi, lokalizacje leżące na tej samej szerokości geograficznej — ale mające różne wysokości (tj. leżące wzdłuż tej normalnej) — nie leżą już w tej płaszczyźnie. Raczej wszystkie punkty dzielące tę samą szerokość geograficzną - ale o różnej wysokości i długości geograficznej - zajmują powierzchnię ściętego stożka utworzonego przez obrót tej normalnej wokół osi obrotu Ziemi.

Zobacz też

• Okręgi kuli
• Lista kręgów szerokości geograficznej

Linki zewnętrzne

• Obserwatorium Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych - średnie nachylenie ekliptyki Zarchiwizowane 12 października 2007 r. W Wayback Machine