Geografske koordinate su brojevi koji se koriste za označavanje položaja proizvoljne tačke na površini ili blizu površine Zemlje. Ovi brojevi se nazivaju geografska dužina i širina.
Geografski koordinatni sistem je definisan u odnosu na određene osnovne tačke i linije na površini globus. Dvije od ovih tačaka su Zemljini polovi. Geografski polovi Zemlje su tačke u kojima Zemljina os rotacije seče površinu globusa. Jedan od dva pola, kada se posmatra sa kojih se Zemlja okreće suprotno od kazaljke na satu, naziva se sever. Suprotni pol se zove Južni pol.
Ravan koja prolazi kroz centar Zemlje okomita na osu rotacije naziva se ravan Zemljinog ekvatora. Krug duž kojeg ova ravan siječe površinu Zemlje naziva se ekvator. Ekvator dijeli globus na dvije jednake hemisfere: sjevernu i južnu.
Ravnina koja prolazi kroz proizvoljnu tačku M zemljine površine i os rotacije Zemlje siječe Zemljinu površinu duž linije koja se naziva meridijan tačke M. Meridijani zajedno čine sistem zamišljenih linija koje povezuju sjeverni i južni geografski pol . Položaj svakog meridijana se određuje u odnosu na jedan ili drugi meridijan, koji se uzima kao početni. Glavni meridijan i ekvator su glavne linije kojima je definisan geografski koordinatni sistem.
IN drugačije vrijeme Kao početni su uzeti različiti meridijani. Od 1634. odvijao se preko ostrva Ferro. Ovo maleno ostrvo smatra se najzapadnijom tačkom Starog sveta, pa je tako početni meridijan simbolično podelio zemlje Starog i Novog sveta na dve hemisfere.
Od 1884. godine, odlukom Međunarodne Meridijanske konferencije, dogovoreno je da je početni meridijan onaj koji prolazi kroz jednu od najstarijih astronomskih opservatorija na svijetu - Greenwich opservatoriju, koja se u to vrijeme nalazila na periferiji Londona.
Diedralni ugao između ravni početnog meridijana i meridijana date tačke na zemljinoj površini predstavlja jednu od geografskih koordinata – geografsku dužinu. Geografska dužina se može mjeriti ili istočno (istočna geografska dužina) ili zapadno (zapadna geografska dužina) od početnog meridijana.
Da biste razlikovali tačke koje leže na istom meridijanu jedna od druge, unesite drugu geografsku koordinatu - geografsku širinu. Geografska širina je ugao koji formira visak povučen na datom mjestu na površini Zemlje sa ravninom ekvatora.
Za tačke na sjevernoj hemisferi Zemlje, geografske širine se smatraju pozitivnim ili sjevernim; za tačke na južnoj hemisferi - negativne ili južne.
Geografske širine mogu imati vrijednosti od -90° do +90° (ili od 90° južne geografske širine do 90° sjeverne geografske širine). Izrazi "dužina" i "latitude" došli su do nas od drevnih moreplovaca koji su opisali dužinu i širinu jadransko more. Koordinata koja je odgovarala mjerenjima dužine Sredozemnog mora postala je geografska dužina, a ona koja je odgovarala širini postala je moderna geografska širina.
Određivanje geografske širine, kao i određivanje smjera meridijana, usko je povezano sa posmatranjem zvijezda. Već su astronomi antike dokazali da je visina nebeskog pola iznad horizonta jednaka geografskoj širini mjesta.
Prava na površini Zemlje koja povezuje tačke sa istim geografskim širinama naziva se paralela. Ravan bilo koje paralele je paralelna sa ravninom Zemljinog ekvatora. Među paralelama posebno mjesto zauzimaju tropski i polarni krugovi.
Sunce pravi kruženje nebeske sfere tokom cijele godine, krećući se duž ekliptike, nagnuto prema nebeskom ekvatoru (vidi Nebeska sfera) pod uglom od 23,5°. Na dan proljetne ravnodnevnice nalazi se na mjestu presjeka ekliptike sa nebeskim ekvatorom i stoga se u podne posmatra u zenitu na zemaljskom ekvatoru.
Iz dana u dan, Sunce se kreće duž ekliptike u sjevernu hemisferu neba, njegova deklinacija (vidi Nebeske koordinate) se povećava, a u narednim danima u podne prelazi iznad glave ne više na Zemljinom ekvatoru, već na geografskoj širini koja je brojčano jednaka deklinacije Sunca. Ovo traje do dana ljetni solsticij, kada deklinacija Sunca dostigne svoju maksimalnu vrijednost od +23,5°. Na današnji dan prolazi kroz zenit na sjevernoj paraleli od +23,5° jedini put u godini u podne. Ova paralela se zove Tropik Sjevera, ili Tropik Raka (prema nazivu zodijačkog sazviježđa u kojem se nalazila tačka ljetnog solsticija u antičko doba). Na dan ljetnog solsticija, zona polarnog dana oko sjevernog pola Zemlje proteže se do paralele od +66,5°, koja se naziva arktički krug (vidi dužinu dana).
Šest mjeseci kasnije, na dan zimskog solsticija, Sunce, čija je deklinacija -23,5°, prolazi iznad glave jedini put u godini na geografskoj širini Jarčevog tropa, odnosno na paraleli sa geografskom širinom -23,5°. Južna paralela sa geografskom širinom od -66,5° naziva se Antarktički krug.
Astronomsko određivanje jedne od geografskih koordinata - geografske širine - je relativno jednostavno. Da biste to učinili, kao što je gore spomenuto, dovoljno je odrediti visinu stupa iznad horizonta. Drevni astronomi su to mogli da urade već u 3. veku. BC e. Mjerenje geografske dužine ispunjeno je mnogo većim poteškoćama. Ni u antici ni u srednjem vijeku nisu mogli odrediti geografsku dužinu samo iz astronomskih opažanja, bez upotrebe dodatnih informacija. To je posebno povezano s velikom zabludom Kristofora Kolumba, koji je zbog grešaka u određivanju geografske dužine, otkrivši Bahame, vjerovao da plovi blizu vrha Azije.
Geografska dužina se dobija kao razlika između lokalnog vremena (pogledajte Mjerenje vremena) ovog stava i originalno lokalno vrijeme, uzeto kao početni meridijan.
Ranije su, da bi se odredila geografska dužina, vršena zapažanja fenomena koji se dešavaju gotovo istovremeno na ogromnim površinama zemljine površine, na primjer solarne i pomračenja mjeseca ili pomračenja Jupiterovih satelita.
To je urađeno ovako. Astronomi koji su radili na početnom meridijanu, koristeći rezultate dugogodišnjeg posmatranja, unaprijed su izračunali one trenutke u kojima se javlja željeni fenomen prema lokalnom vremenu početnog meridijana. Ovi predračuni su objavljeni u posebnim tabelama. Naknadno je astronom-navigator ili astronom-putnik na osnovu svojih mjerenja ustanovio trenutak lokalnog vremena kada se na mjestu posmatranja dogodila očekivana pojava. Rezultat je upoređen sa podacima iz tabele. Pošto se fenomen odabran za posmatranje morao desiti istovremeno za sve delove Zemlje, razlika između lokalnog vremena na tački posmatranja i lokalnog vremena naznačenog u tabeli za početni meridijan odgovarala je razlici u geografskoj dužini. Mnogo više zgodan način- "transport vremena." Ova metoda je sljedeća. Sat, podešen prema lokalnom vremenu početnog meridijana, transportuje se do određene tačke na Zemlji i tamo se njegova očitanja upoređuju sa lokalnim vremenom. Ali da biste metodu „transporta vremena“ primijenili u praksi, potreban vam je vrlo pouzdan sat koji može pohraniti vrijeme početnog meridijana u uvjetima dugo putovanje. Uostalom, greška sata od samo 1 minute pri određivanju geografske dužine u blizini ekvatora dovodi do nepreciznosti u određivanju lokacije na površini Zemlje od gotovo 30 km. Pouzdani mehanički hronometarski satovi pojavili su se tek u drugoj polovini 18. stoljeća. u Engleskoj.
Sa pronalaskom telegrafa, vrijeme početnog meridijana počelo se prenositi na posmatračke tačke putem električnih žica. A kasnije je telegraf zamijenio radio. Problem definicije geografske dužine je prestala da postoji u našem vremenu.
Gore opisane geografske koordinate nazivaju se astronomskim. Astronomske koordinate su nezgodne za konstruisanje tačnih topografske karte, budući da se visak s kojim se povezuju mjerenja geografske širine pogrešno mijenjaju pri kretanju od jedne tačke na zemljinoj površini do druge. Na smjer odvoda uvelike utiču gravitacijske anomalije (vidi Gravimetrija) povezane s terenom i drugi razlozi.
Za rješavanje geodetskih problema pogodnije su geodetske koordinate. U geodetskom koordinatnom sistemu, linija viska je okomita na Zemljin elipsoid. Dakle, geodetska širina jednaka je kutu između pravca okomice na Zemljin elipsoid povučen kroz datu tačku i ekvatorijalne ravni elipsoida. Samo se malo razlikuje od astronomske geografske širine.
Umjesto viska, možete koristiti vektor radijusa date tačke na Zemljinoj površini povučen iz njenog centra. Sistem geografskih koordinata koji je na ovaj način poluvrijedan naziva se geocentrični.
Na slici (str. 65) prikazan je poprečni presjek Zemlje duž meridijana i razlika geografskih širina - astronomskih, geodetskih i geocentričnih.
Po analogiji sa sistemom geografskih koordinata na Zemlji, slični sistemi se uvode i na površine drugih planeta i njihovih satelita.
Dvije geografske koordinate - geografska širina i dužina - određuju položaj tačke na ispravnoj geometrijska figura- sferi ili na zemljinom elipsoidu. Za tačke na stvarnoj fizičkoj površini Zemlje uvodi se treća koordinata. U tu svrhu najčešće se koristi visina iznad geoida, takozvana nadmorska visina.
Mjerenje visine tačaka na zemljinoj površini iznad nivoa mora nije astronomski, već geodetski zadatak. Početak izračunavanja visina obično se postavlja rezultatima dugoročnih prosječnih osmatranja vodostaja u morima pomoću posebnih vodomjera - nožnih šipki. Visinski sistem na teritoriji SSSR-a zasniva se na prosječnom vodostaju Baltičkog mora i potiče od nule Kronštatskog vodomjera.
Glavna osovina A= 6,378,245 m.
Minor shaft b= 6,356,863,019 m.
Poluprečnik sfere iste zapremine sa elipsoidom Krasovskog R= 6.371.110 m.
Poluprečnik sfere sa istom površinom kao i elipsoid Krasovskog R= 6,371,116 m.
Poluprečnik lopte istog obima velikog kruga sa dužinom meridijana Krasovskog elipsoida R= 6,367,559 m.
Radijus lopte, jedna lučna minuta veliki krugšto je jednako nautičkoj milji (1852 m) R= 6,366,707 m.
Prilikom rješavanja zadataka koji ne zahtijevaju veliku tačnost zanemaruje se kompresija Zemlje, tj. zamijeniti zemlju za loptu.
Radijus lopte biraju se na osnovu određenih uslova. Na primjer, kada se mjere udaljenosti na moru, radijus lopte R = 6366 km 707 m(L E= 39.983 km).
R SR = 6371,1 km(L E= 40.010,5 km).
2. Osnovne tačke, linije i ravni Zemlje
Rice. 2.1. Osnovne tačke, linije i ravni Zemlje
Zemljina osa (Sl. 2.1) – zamišljena prava linija oko koje se Zemlja dnevno okreće (≈ 0,5 km/s = 0,464 km/s).
Ova os ( P N P S) poklapa se s malom osom zemljinog elipsoida i siječe površinu elipsoida u dvije tačke tzv. geografski polovi Zemljišta: – sjeverno – P N , – južni – P S .
Sjeverni geografski pol (P N) smatra se onom iz koje se vidi vlastita rotacija Zemlje u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.
Južni geografski pol (P S) – pol suprotno od sjevera.
Ekvatorska ravan – ravan okomita zemljine ose i prolazak kroz centar lopte (elipsoid).
Zemljin ekvator – linija (krug) nastala od presjeka površine elipsoida sa ekvatorijalnom ravninom.
Zemljin ekvator (linija EAQB) dijeli globus na dvije hemisfere:
sjevernoj hemisferi (od P N);
južna hemisfera (od P S).
Ravne paralela – ravni paralelne sa ekvatorijalnom ravninom.
Paralele - mali krugovi nastali na površini zemljinog elipsoida kada siječe paralelne ravni.
Normalno (plumb line) – prava linija koja se poklapa sa smjerom gravitacije u datoj tački. Za T. WITH– normala je prava linija SOS', prolazeći kroz centar Zemlje.
Ravni pravih meridijana – ravni koje prolaze kroz Zemljinu osu ( P N P S).
Meridijan koji prolazi kroz posmatračevo mesto se obično naziva istinitim (geografski) meridijan posmatrača
3. Osnovne linije i ravni posmatrača
Rice. 2.2. Osnovne linije i ravni posmatrača
Površina Zemlje koju ljudi promatraju percipira se kao ravna, stoga se za orijentaciju na maloj površini Zemljine površine koriste određene zamišljene linije i ravnine. Mnogi problemi navigacije rješavaju se uz pomoć ovih linija i aviona.
Koriste se za orijentaciju u bilo kojoj tački na površini Zemlje sledeći redovi i ravni povezane sa položajem posmatrača.
Vertikalna (visoka) linija – ravno Zn, koji se poklapa sa smjerom gravitacije na lokaciji promatrača.
Posmatračev zenit - tačka Z presek vertikalne linije sa zamišljenom nebeskom sferom iznad glave posmatrača.
Nadir posmatrača - tačka n presek vertikalne linije sa zamišljenom nebeskom sferom ispod posmatrača.
Horizontalna ravan - bilo koja ravan okomita na visak.
Prava ravnina horizonta posmatrača – horizontalna ravan HH’ prolazeći kroz oko posmatrača.
Vertikalna ravan (vertikalna ravan) - bilo koja ravan koja prolazi kroz visak.
Prava meridijanska ravan posmatrača – vertikalna ravan MM’ , prolazeći kroz Zemljine polove i položaj posmatrača.
Pravi (geografski) meridijani – linije (krugovi) nastale na površini elipsoida kada on siječe ravni pravih meridijana.
Observer Meridian – veliki krug R N AR S, formiran odsjekom Zemljine površine ravninom pravog meridijana posmatrača.
Prava meridijanska linija posmatrača (podnevna linija) – linija N.S. presek ravni posmatračevog pravog meridijana sa ravninom pravog horizonta posmatrača.
Glavni (glavni, Greenwich) meridijan .
Prema međunarodnom ugovoru, od 1884. godine, kao primarni (nulti) meridijan uzima se Griniški meridijan - meridijan koji je prolazio kroz osu glavnog teleskopa nekadašnje Greenwich opservatorije (koja je postojala 278 godina, 1675–1953.) na periferiji Londona (Engleska).
Od 1953. nova opservatorija Greenwich nalazi se u zamku Herstmonceux (južno od Engleske 15 km od obale La Manša istočno od početnog meridijana na 20′25″).
Glavni (Greenwich) meridijan dijeli globus na istočnu i zapadnu hemisferu.
Glavni pravci.
Presek ravni posmatračevog pravog meridijana i ravni prve vertikale sa ravninom pravog horizonta formira dve međusobno okomite linije N–S i E–W u ravni pravog horizonta. N–J linija je podnevna linija. Određuje smjer prema sjevernom i južnom geografskom polu. Linija E–W određuje smjer istok–zapad. Četiri međusobno okomita pravca u ravni pravog horizonta: N (sjever), S (jug), E (istok - istok), W (zapad) čine glavne pravce. Orijentacija na Zemljinoj površini se vrši u odnosu na ove pravce.
Takav sistem pravih i ravnina naziva se horizontalni koordinatni sistem.
Jedna od dve tačke preseka Zemljine ose rotacije sa Zemljinom površinom
Alternativni opisiMesto na Zemlji gde se dešavaju najduže noći
Jedan od dva kraja magneta
Jedan od dva suprotna kraja električnog kola
Jedna od dve tačke preseka Zemljine ose sa površinom, kao i teren koji graniči sa ovom tačkom
Singularna tačka analitičke funkcije
Peren. izražene suprotnosti
Pozitivni ili negativni terminal izvora struje
Polarna stanica, Amundsen-Scott, SAD
Granica, granica, krajnja tačka nečega
Centralno, glavno mesto, mesto
Tačka susreta meridijana
Jedna od krajnjih tačaka Zemljine navodne ose rotacije
I sjever i jug
Tačka sa nultom zemljopisnom širinom i dužinom
Mesto gde medvedi trljaju leđa o zemljinu osu
. "plus" ili "minus" baterije
Kraj magneta
Geografski pupak Zemlje
Vrh Zemlje
Američka polarna stanica na Antarktiku
Marka ruskog frižidera
. “+” ili “-” baterije
Magnetni jug ili sjever
. minus baterije
Centar na Arktiku i Antarktiku
Mjesto sa nultom zemljopisnom dužinom i širinom
Osvojili su ga Sedov i Nansen
. "ivica" Zemlje
Tačka presjeka Zemljine ose rotacije sa površinom
Jedan od dva kraja magneta
Pozitivni ili negativni terminal izvora struje
Ekstremna tačka nečega
. "+" ili "-" baterije
. "ivica" Zemlje
. "minus" baterije
. "plus" ili "minus" baterije
M. Greek kičma, svaka od krajnjih tačaka ose oko koje se lopta rotira. Zemljini polovi, sjeverni i južni (polnoćni i podnevni pol), tačke na zemljinoj površini kroz koje prolazi zamišljena osa Zemlje; nebeske ostije, koje odgovaraju zemaljskim tačkama susreta zemljine ose sa (imaginarnim) nebeskim svodom. Visina pola, ostia zemlje iznad ovidija (horizonta), jednaka je geografskoj širini mjesta. Polovi bilo koje velike kružnice lopte, tačke susreta njene ose sa površinom lopte. Polovi ili otvore magneta, galvanskog stupa ili električne posude, itd. su dvije suprotne tačke ili ravni koje imaju suprotan efekat; U magnetu postoje sjeverni i južni pol, krajevi kojima je slobodno visi magnet okrenut prema ovim dvjema kardinalnim točkama. Magnetski polovi zemlje, tačke u blizini polova u kojima je koncentrisana najveća magnetna sila. Polovi se općenito nazivaju i ekstremne tačke sila koje su suprotne jedna drugoj (ili matematički, i- Pol ili pol u vezi s polom. Polarni, pol, pol. Polarni led. Polarne sile, jedna naspram druge. Polarna zvijezda, najbliža do sjevernog ušća, jasno vidljivog jednostavnom oku zvijezde, u sazviježđu Ursa Minor. Polarni krugovi, dva zamišljena kruga koja razdvajaju ledene pojaseve oko polova; povučeni su krajem ose (ostium, pol) sunčevog kruga (ekliptike). Polaritet g. svojstvo, stanje polara, privlačenje suprotnosti i odbojnost od sličnih ekstrema. Polarizirajte svjetlost ili zrak svjetlosti, promijenite ga prolaskom kroz različite medije, tako da otkrije svoju dvojnost. -sya, oni pate. Polarizacija svjetlosti, radnja prema glagolu. i stanje na njemačkom
Zemljina osa seče površinu planete u tačkama geografskih polova.
Geografski polovi
Kao što znate, postoje dva pola Zemlje: sjeverni (nalazi se u Arktičkom oceanu u središnjem dijelu Arktika) i južni (nalazi se na kontinentu Antarktika). Ova mjesta ne pripadaju nijednoj državi.
Južni pol je najjužnija tačka planete, a Sjeverni pol je, shodno tome, najsjevernija. Osoba koja stoji tačno na polu (na primjer, na Južnom polu) svaki korak čini prema sjeveru.
Područja koja okružuju polove su najhladnija na planeti i nazivaju se Arktik. Postoje i dva godišnja doba: polarna noć i polarni dan. To je zbog činjenice da se ovdje osvjetljenje razlikuje od ostatka planete zbog odstupanja Zemljine ose od orbitalne ravni za oko 20°.
Osvajanje Poljaka
Osvajanje polova bilo je veoma sporo i dogodilo se tek početkom dvadesetog veka. Ljudi su pokušavali da osvoje Sjeverni pol još od sedamnaestog i osamnaestog vijeka, budući da su svi kontinenti uokolo dugo bili naseljeni i plovili u južnim dijelovima Arktički okean se dešava vekovima. Međutim, tokom kratkog arktičkog ljeta tamo se nije moglo ploviti morem, a ledolomci još nisu postojali.
S tim u vezi, Sjeverni pol je istražen tek 1909. godine. Uspjeh ekspedicije otkrića Roberta Pearyja u mnogome je zajamčen činjenicom da je za polazište odabrana sjeverna obala Grenlanda, koja se nalazi najbliže polu. Drugi istraživači su pokušali da dođu do Arktika iz Evrope, i jednostavno nisu imali dovoljno zaliha da završe putovanje.
Između ostalih poznatih putnika koji su pokušali doći do Sjevernog pola bili su:
- F. Nansen.
- W. Parry.
- F. Cook.
- C. Hall.
Istraživanja na Antarktiku počela su mnogo kasnije, jer sam kontinent je otkriven tek u prvoj polovini devetnaestog veka. Do njega je došla ruska ekspedicija Bellingshausena. Samo nekoliko decenija nakon toga, ljudi su prvi put kročili na antarktičko tlo. Godine 1911. nekoliko pionira odjednom je otišlo na motku, a na kraju je pobjedu odnio Norvežanin R. Amundsen.
Zemljina osa seče površinu planete u tačkama geografskih polova.
Geografski polovi
Kao što znate, postoje dva pola Zemlje: sjeverni (nalazi se u Arktičkom oceanu u središnjem dijelu Arktika) i južni (nalazi se na kontinentu Antarktika). Ova mjesta ne pripadaju nijednoj državi.
Južni pol je najjužnija tačka planete, a Sjeverni pol je, shodno tome, najsjevernija. Osoba koja stoji tačno na polu (na primjer, na Južnom polu) svaki korak čini prema sjeveru.
Područja koja okružuju polove su najhladnija na planeti i nazivaju se Arktik. Postoje i dva godišnja doba: polarna noć i polarni dan. To je zbog činjenice da se ovdje osvjetljenje razlikuje od ostatka planete zbog odstupanja Zemljine ose od orbitalne ravni za oko 20°.
Osvajanje Poljaka
Osvajanje polova bilo je veoma sporo i dogodilo se tek početkom dvadesetog veka. Ljudi su pokušavali da osvoje Sjeverni pol još od sedamnaestog i osamnaestog vijeka, budući da su svi kontinenti uokolo dugo bili naseljeni, a putovanja u južnim dijelovima Arktičkog okeana su se odvijala vekovima. Međutim, tokom kratkog arktičkog ljeta tamo se nije moglo ploviti morem, a ledolomci još nisu postojali.
S tim u vezi, Sjeverni pol je istražen tek 1909. godine. Uspjeh ekspedicije otkrića Roberta Pearyja u mnogome je zajamčen činjenicom da je za polazište odabrana sjeverna obala Grenlanda, koja se nalazi najbliže polu. Drugi istraživači su pokušali da dođu do Arktika iz Evrope, i jednostavno nisu imali dovoljno zaliha da završe putovanje.
Drugi poznati putnici koji su pokušali da stignu do Sjevernog pola uključivali su:
- F. Nansen.
- W. Parry.
- F. Cook.
- C. Hall.
Istraživanja na Antarktiku počela su mnogo kasnije, jer sam kontinent je otkriven tek u prvoj polovini devetnaestog veka. Do njega je došla ruska ekspedicija Bellingshausena. Samo nekoliko decenija nakon toga, ljudi su prvi put kročili na antarktičko tlo. Godine 1911. nekoliko pionira odjednom je otišlo na motku, a na kraju je pobjedu odnio Norvežanin R. Amundsen.