Земля имеет шарообразную форму, точнее, она немного сплюснута по краям у точек, которые являются её полюсами. Но это не особо заметно в масштабах планеты, потому принимается, что Земля – это шар, а ее поверхность принимают за сферическую.
Разметка Земли меридианами и параллелями дала возможность точного определения координат любого объекта, который движется (самолёт, грозовые тучи), или который занимает определённое место на планете (город, остров). Это дало довольно много преимуществ для любых объектов, движущихся в пространстве. Ранее люди ориентировались по звездам, по положению солнца на небосводе. Это было не так точно, как с помощью современных технологий, хотя, если вдруг вы окажетесь на необитаемом острове без средств, таких привычных в нашей жизни, – смартфонов, планшета, ноутбуков, соответственно, без выхода в интернет, без навигатора и прочего, то было бы не лишним знать те самые «неудобные» методы вычисления координат.
Можно использовать систему навигации, в которую будут введены нужные координаты, и автопилотные устройства будут способны сами перемещаться, куда необходимо, без человека. Но обо всем по порядку. Рассмотрим основные точки и окружности на земном шаре.
Немного исторических сведений
Вопросы о координатах заботили умы людей давно, еще до нашей эры. Выдающимися учеными на стезе разработки координатной системы были Гиппарх и Птолемей. Эти люди жили во втором-первом веках до нашей эры, но, тем не менее, уже с разделительной точностью могли определить координаты звезд. Это были великие люди своей эпохи, мощные географы и астрономы. Именно они ввели понятие, которое сейчас мы именуем системой координат, и из их работ уже становится ясно, что такое географические координаты. В то время эти люди не знали, что Земля вращается вокруг Солнца. Гиппархом было предложено, что поверхность нашей планеты можно считать идеальной сферой, и на ее примере он объяснял различные основы, касающиеся сферической геометрии.
Глобус – самая точная модель Земли
Именно с помощью глобуса можно легко определить координаты любой страны, острова или другого объекта. С его же помощью проще всего показывается, что собой представляют меридианы и параллели, полюсы географические, другие точки и линии Земли.
Кстати, первый глобус был создан давным-давно, ещё до нашей эры, и сделал это некий Кратет Малльский в 150 году до нашей эры, в то же время, когда жили Гиппарх и Птолемей. Конечно, глобус не может продемонстрировать все мелкие детали, но в общем позволяет прекрасно описывать общую картину того, каковой является наша планета, и прекрасно демонстрирует, например, какие точки земли называют географическими полюсами,
На глобусе легко рассмотреть, где находится какая-либо страна, море, океан, расположение материков или даже их рельеф. Смотря что будет изображено создателем того или иного глобуса. Он может быть сугубо политическим, только лишь с разделом материков на страны и с указанием крупных объектов типа океанов. Скорее всего, что это будет маленький декоративный глобус. Учебные экземпляры содержат в себе намного больше информации про географические полюса и географическое положение любой части мира.
В общем, различают три параметра, по которым характеризуют Землю в географическо-координатном плане. Потому рассмотрим основные точки, линии и плоскости на поверхности Земли.
Что такое ось Земли
Есть ли принять Землю за шар, то становится ясно, что у него есть такая линия, которая и в стереометрической фигуре служит творительной. О чем именно речь? Это линия, которая является диаметром, вращаясь вокруг которой, полуокружность создает целую сферу. Какой диаметр в сопоставлении с Землей называется осью. Это мнимая линия, которой нет на самом деле, но вокруг нее происходит суточное вращение, и принято считать, что она проходит через Северный и Южный полюса.
Полюса планеты Земля
Какие точки земли называют географическими полюсами? Именно ими являются всем известные холодные безлюдные северный и южный полюсы. В стереометрии то, что называется "географический полюс", – точка, в которой ось вращения земли (диагональ сферического тела) пересекается со сферой. Последней в данном случае является поверхность Земли.
Через два этих полюса проходят все меридианы, о которых будем говорить ниже.
Что такое параллели
Продолжим рассматривать Землю как сферу и определим, чем в этом случае являются параллели. Если предположить, что у планеты, как и у шара, есть центр, то ось Земли будет проходить через нее и делиться на две равные части, как диаметр на радиусы.
Если провести некую плоскость, которая будет проходить перпендикулярно до оси, то она пересечёт сферу по некой окружности, то есть Землю по линии, которая называется параллелью. Параллель, имеющая наибольший диаметр, проходит через центр шара Земли, которая является большой окружностью и называется экватором. Он делит сферу на две равные полусферы. Все аналогичные окружности, которые созданы плоскостями, перпендикулярными к оси, тоже называются параллелями, но являются малыми окружностями по сравнению с экватором. А линии, проходящие через полюсы географические, будут называться меридианами. Кстати, именно благодаря экватору наша Земля разделена на две части – северную и южную. Соответственно, имеются географические полюса планеты Земля, которые названы в зависимости от того, в какой части мира они находятся.
Меридиан
Если провести большую плоскость через саму ось и через полюсы, мы получаем в результате окружность, которая называется "полный меридиан". Все меридианы одинаковы по длине, так как проходят через прямую и две точки на ней в разных плоскостях. Меняется лишь их местоположение.
Система меридианов и параллелей, которые изображены на карте и на глобусе, является градусной сетью.
Она является двухмерной, так как задается лишь двумя координатами – координатой параллели и координатой широты. То есть что такое географические координаты? Это два числа, показатели широты и долготы. Такие числа имеют размерность в градусах и минутах.
В начале статьи говорилось, что Земля – не совсем сфера, что она немного сплюснута. В чем это выражается? Длина экватора составляет 40075,7 километра, когда длина меридиана – 40008,5 километра. Полюса немного приближены к экватору, хоть в масштабах планеты это и не очень заметно.
Плоскости земного сфероида
Именно те воображаемые плоскости, которые проходят параллельно или перпендикулярно к земной оси, являются основными. Площадь плоскости, которая проходит через меридиан, называется, соответственно, плоскостью земного меридиана. Самый выделяющийся из них – это Гринвичский меридиан. Он разделяет землю на восточное и западное полушария. Основная плоскость, которая проходит через экватор и делит землю на две части, – Северное и Южное полушария.
Начальные линии отсчета
Все координаты вычисляются при помощи обычной стереометрии. Выбраны точки отсчета, точнее, меридиан отсчета и параллель отсчета, от которых идет вычисление координат любого места на Земле. Нулевым меридианом был выбран тот, который проходит через Лондон, а именно через Гринвичскую обсерваторию. В качестве линии, что считается началом отсчета географической широты, принято брать самый длинный меридиан – экватор.
Интересный факт насчёт Гринвичского меридиана. Существует система присвоения точке неких координат, и называется она World Geodetic System-84, или сокращенно WGS-84, (84 – год принятия системы), которой пользуется весь мир, и в которой нулевым меридианом является ERS Reference Meridian, проходящий недалеко от Гринвича, всего в 5,31 угловой минуты на восток.
Какие линии Земли дают ширину и долготу
Дети в школе часто путают эти понятия – меридианы и параллели, что из них является шириной, а что долготой. Так вот, экватор – это начало отсчета географической широты, тогда когда Гринвичский меридиан является начальной линией для расчета долготы.
Географическая широта может иметь значения от 0 до 90 градусов. В зависимости от того, в какой стороне от экватора расположена точка, ей присваивается значение северной широты либо южной. Так, допустим, Нью-Йорк имеет широту в 40 градусов 43 минуты северной широты, а Сидней имеет 33 градуса 52 минуты южной широты. Записывается это следующим образом: 40о 43’, 33о 52’.
Аналогично с географической долготой. Она также может быть вычислена при помощи градусов и минут, только что долгота имеет диапазон значений от 0 до 180 градусов. Она может быть западной, если будет идти на запад от нулевого меридиана, и восточной (аналогично – на восток от нулевого меридиана).
Как ранее было указано, нулевой меридиан проходит через Гринвич и имеет значение 0 градусов. А какие точки Земли называют географическими полюсами планеты и каковы их координаты? Это те точки, которые имеют значения девяносто градусов по широте и ноль градусов по долготе.
Подведем итоги
На планете Земля, как и на сфере, есть основные точки, линии и плоскости. Какие точки земли называют географическими полюсами, мы уже разобрались. Это точки, через которые проходит ось суточного вращения Земли. Если плоскость проходит через эту ось и пересекает географические полюсы, то она образует пересечения сферы Земли, которые называются меридианами.
Существует нулевой меридиан, проходящий в Лондоне, и несколько остальных, которые имеют размерность до 180 градусов (их может быть минимум 180). Если некоторая плоскость проходит через ось вращения Земли, а именно перпендикулярно ей, то их пересечение со сферой Земли является параллелью. Параллель, которая имеет наибольшую долготу, называется экватором. Именно он является начальным для отсчета координаты широты. Все координаты измеряются в градусах и меньших долях – минутах, секундах. В одном градусе имеется шестьдесят минут, а в одной минуте – шестьдесят секунд. Для обозначения секунд используется два штриха (таких, как для обозначения минут).
