Чем отличается меридиан и параллель. Географические координаты. Проведение параллелей и меридианов. Определение их направлений

В IV в. до н. э. величайший мыслитель древности Аристотель доказал, что наша планета имеет форму, очень близкую к форме шара.

Примерно в то же время, наблюдая во время путешествий в различных местах видимое движение звезд и Солнца, древние ученые установили для ориентировки на земной поверхности определенные условные линии.

Отправимся в мысленное путешествие по поверхности Земли. Положение над горизонтом воображаемой оси мира, вокруг которой происходит суточное вращение небесного свода, будет для нас все время меняться. В соответствии с этим будет меняться и картина движения звездного неба.

Поехав на север, мы увидим, что звезды в южной части неба поднимаются каждую ночь на меньшую высоту. А звезды в северной части - в нижней кульминации - имеют большую высоту. Двигаясь достаточно долго, мы попадем на Северный полюс. Здесь вообще ни одна звезда не поднимается и не опускается. Нам будет казаться, что все небо медленно кружится параллельно горизонту.

Древние путешественники не знали, что видимое движение звезд является отражением вращения Земли. И они не бывали на полюсе. Но им необходимо было иметь ориентир на земной поверхности. И они выбрали для этой цели легко определяемую по звездам линию север - юг. Эта линия получила название меридиана.

Меридианы можно проводить через любые точки на поверхности Земли. Множество меридианов образует систему воображаемых линий, соединяющих Северный и Южный полюсы Земли, которые удобно использовать для определения местоположения.

Примем один из меридианов на начальный. Положение любого другого меридиана в этом случае будет известно, если указано направление отсчета и задан двугранный угол между искомым меридианом и начальным.

В настоящее время по международному соглашению условились считать начальным тот меридиан, который проходит через одну из старейших в мире астрономических обсерваторий - Гринвичскую обсерваторию, расположенную на окраине Лондона. Угол, образованный каким-либо меридианом с начальным, называют долготой. Долгота, например, меридиана Москвы 37° к востоку от Гринвича.

Чтобы отличить друг от друга точки, лежащие на одном и том же меридиане, пришлось ввести вторую географическую координату - широту. Широтой называют угол, который проведенная в данном месте поверхности Земли отвесная линия образует с плоскостью экватора.

Термины долгота и широта дошли до нас от древних мореходов, которые описывали длину и ширину Средиземного моря. Та координата, которая соответствовала измерениям длины Средиземного моря, стала долготой, а та, которая соответствовала ширине, стала современной широтой.

Нахождение широты, как и определение направления меридиана, тесно связано с движением звезд. Уже древние астрономы доказали, что высота полюса мира над горизонтом в точности равна широте места.

Предположим, что Земля имеет форму правильного шара, и рассечем ее по одному из меридианов, как на рисунке. Пусть на Северном полюсе стоит человек, изображенный на рисунке в виде светлой фигуры. Для него направление вверх, т. е. направление отвесной линии, совпадает с осью мира. Полюс мира находится у него прямо над головой. Высота полюса мира равна здесь 90 .

Так как видимое вращение звезд вокруг оси мира является отражением реального вращения Земли, то в любой точке Земли, как мы уже знаем, направление оси мира остается параллельным направлению оси вращения Земли. Направление же отвесной линии при переходе из точки в точку меняется.

Возьмем, например, другого человека (на рисунке - темная фигура). Направление оси мира у него осталось таким же, как и у первого. А направление отвесной линии изменилось. Поэтому высота полюса мира над горизонтом здесь не 90°, а значительно меньше.

Из простых геометрических соображений ясно, что высота полюса мира над горизонтом (на рисунке угол ft) действительно равна широте (угол ф).

Линия, соединяющая точки с одинаковыми широтами, получила название параллели.

Меридианы и параллели образуют так называемую систему географических координат. Каждая точка на земной поверхности имеет вполне определенную долготу и широту. И наоборот, если известна широта и долгота, то можно построить одну параллель и один меридиан, в пересечении которых получится одна единственная точка.

Понимание особенностей суточного движения звезд и введение системы географических координат позволили осуществить первое определение радиуса Земли. Оно было выполнено во второй половине III в. до н. э. известным математиком и географом Эратосфеном.

Принцип этого определения заключается в следующем. Пусть удалось измерить разность широт двух точек, лежащих на одном меридиане (см. рис.). Тем самым нам стал известен угол Дф с вершиной в центре Земли, который соответствует дуге меридиана L на поверхности Земли. Если теперь удастся измерить также и дугу L, то мы получим сектор с известной длиной дуги и соответствующим ей центральным углом. На рисунке этот сектор показан отдельно. Путем несложных вычислений можно получить величину радиуса этого сектора, который и является радиусом Земли.

Эратосфен, грек по национальности, жил в богатом египетском городе Александрии. К югу от Александрии находился другой город - Сиена, который в наши дни называется Асуаном и где, как известно, с помощью Советского Союза сооружена знаменитая высотная плотина. Эратосфен знал, что Сиена обладает интересной особенностью. В полдень одного из июньских дней Солнце над Сиеной бывает настолько высоко, что его отражение видно на дне даже очень глубоких колодцев. Отсюда Эратосфен заключил, что высота Солнца в Сиене в этот день равна точно 90°. Кроме того, раз Сиена лежит строго к югу от Александрии, то они находятся на одном меридиане.

Для необычного измерения Эратосфен решил воспользоваться скафисом - чашеобразными солнечными часами со штырьком и делениями внутри них. Установленные вертикально, эти солнечные часы по тени от штырька дают возможность измерить высоту Солнца над горизонтом. И в полдень того самого дня, когда Солнце над Сиеной поднялось настолько высоко, что все предметы перестали отбрасывать тени. Эратосфен измерил его высоту на городской площади Александрии. Высота Солнца в Александрии, по измерениям Эратосфена, оказалась равной 82° 48". Стало быть, разность широт Александрии и Сиены составляет 90° 00" - 82° 48" = 7° 12".

Оставалось измерить расстояние между ними. Но как это сделать? Как измерить на поверхности Земли расстояние, равное в современных единицах примерно 800 км?

Трудности подобного предприятия были тогда буквально неисчислимы.

Действительно, как изготовить такую гигантскую линейку, с помощью которой можно было бы произвести измерения? Как сделать, чтобы на протяжении 800 км эта линейка укладывалась строго по меридиану, без всяких перекосов?

Необходимые данные о расстоянии между городами пришлось взять из рассказов купцов, водивших торговые караваны из Александрии в Сиену. Купцы говорили, что расстояние между ними составляет примерно 5000 греческих стадиев. Эратосфен принял это значение за истинное и, использовав его, вычислил величину радиуса Земли.

Если сравнить полученную Эратосфеном величину с современными данными, то получится, что он ошибся относительно немного - всего только на 100 км.

Так, с III в. до н. э., со времени Эратосфена, переплелись пути астрономии и геодезии - другой древней науки, изучающей форму и размеры как всей Земли в целом, так и отдельных ее частей.

Методы астрономических определений широт развивались и совершенствовались. Это было особенно важно, в частности, именно в связи с необходимостью более тщательного определения размера Земли. Ибо, начиная с того же Эратосфена, было уяснено, что задача определения размера Земли распадается на две части: астрономическую, т. е. определение разности широт, и геодезическую, т. е. определение длины дуги меридиана. Эратосфен сумел решить астрономическую часть задачи, и принципиально тем же путем шли многочисленные его последователи.

Мы еще будем иметь случай рассказать о более точных измерениях размера Земли, а пока, освоившись с определением широт, займемся делом значительно более сложным - определением географических долгот.

Географические координаты

Ориентироваться по карте и находить точное местоположение географических объектов на поверхности Земли позволяет градусная сетка, или система линий параллелей и меридианов.

Географические координаты - это географическая широта и долгота, величины, определяющие положение точки на земной поверхности относительно экватора и нулевого меридиана.

Градусная сеть необходима для отсчета географических координат – величин, определяющих положение точки на земной поверхности относительно экватора и нулевого меридиана (широты и долготы).

Градусная сеть - система меридианов и параллелей на географических картах и глобусах, которая служит для отсчета географических координат земной поверхности - широты и долготы

Географические полюса (северный и южный) – математически высчитанные точки пересечения воображаемой оси вращения Земли с земной поверхностью.

Экватор (от лат. Aequator - уравнитель) - линия пересечения поверхности Земли плоскостью, проходящей через центр Земли, перпендикулярно оси вращения. Экватор делит Земной шар на два полушария (Северное и Южное), служит началом отсчета географической широты. Длина - 40 076 км.

Экватор – воображаемая линия на земной поверхности, полученная при мысленном рассечении эллипсоида на две равные части (Северное и Южное полушария). При таком рассечении все точки экватора оказываются равноудаленными от полюсов. Плоскость экватора перпендикулярна оси вращения Земли и проходит через ее центр.

Меридиан – кротчайшая линия, условно проведенная по поверхности Земли от одного полюса до другого.

Меридиан (от лат. Meridianus - полуденный) - линия сечения поверхности Земного шара плоскостью, проведенной через какую-то точку Земной поверхности и ось вращения Земли. В современной системе за начальный (нулевой) меридиан принят Гринвичский.

Меридианы - линии сечения земной поверхности плоскостями, проходящими через ось вращения Земли и соответственно через оба ее полюса. Все меридианы принято считать полу- окружностями, которые имеют одинаковую длину. Длина 1° меридиана в среднем 111,1 км.

Меридианы можно провести через любые точки на земной поверхности, и все они пересекутся в точках полюсов. Меридианы ориентированы с севера на юг. Длина всех меридианов одинакова и составляет 20 000 км. Направление местного меридиана можно определить в полдень по тени любого предмета. В Северном полушарии конец тени всегда показывает направление на север, в Южном - на юг. На глобусе меридианы имеют форму полуокружностей, а на карте полушарий средние меридианы – прямые, остальные – дуги.

Полушария мысленно разделены еще и множеством плоскостей, параллельных плоскости экватора. Линии их пересечения с поверхностью эллипсоида называют параллелями. Все они перпендикулярны оси вращения планеты. Параллелей на карте и глобусе можно провести сколько угодно, но обычно на учебных картах их проводят с интервалом 10-20 0 . Параллели всегда ориентированы с запада на восток. Длина окружности параллелей уменьшается от экватора к полюсам от 40 000 до 0 км. Форма параллелей на глобусе – окружность, а на карте полушарий экватор – прямая линия, а остальные параллели – дуги.

Параллели – это линии, условно проведенные на поверхности земли параллельно экватору.

Параллели - линии, параллельные экватору, направлены с запада на восток. Их длина уменьшается от экватора к полюсам.

Параллели - линии сечения поверхности земного шара плоскостями, параллельными плоскости экватора (самая длинная параллель).

Параллель представляет собой окружность. Длина 1° параллели на экваторе равна 111 км, но уменьшается при движении от экватора к полюсам до 0 км.

Географическая широта - расстояние вдоль меридиана в градусах от экватора до какой-либо точки на поверхности Земли. Широты отсчитываются по меридиану от экватора к северу (северная широта) и к югу (южная широта) от 0º до 90º.

Географическая широта - величина дуги меридиана в градусах от экватора до параллели, проходящей через заданную точку. Изменяется от 0 (экватор) до 90° (полюса). Различают северную и южную широту. Все точки, лежащие на одной параллели, имеют одинаковую географическую широту.

Так, Санкт-Петербург находится в северном полушарии, на 60 0 северной широты (с. ш.), Суэцкий канал -на 30 0 с.ш. Определить географическую широту любой точки на глобусе или карте – это определить, на какой параллели она находиться. Москва например, расположена между 50 0 и 60 0 , но ближе к 60-й параллели, следовательно, широта Москвы приблизительно 56 0 с. ш. к югу от экватора любая точка будет иметь южную широту (ю. ш.)

Географическая долгота - расстояние вдоль параллели в градусах от начального меридиана до какой-либо точки земной поверхности. Долгота отсчитывается от начального меридиана на восток (восточная долгота) и запад (западная долгота) от 0º до 180º.

Географическая долгота - величина дуги параллели в градусах от начального меридиана до меридиана, проходящего через заданную точку. За начальный (нулевой) меридиан по международному соглашению принят меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию в пригороде Лондона . К востоку от него долгота восточная, к западу западная. Начальный меридиан и меридиан 180 0 градусов разделяют Землю на Восточное и Западное полушария. Долгота изменяется от 0 до 180°. Все точки, лежащие на одном меридиане, имеют одинаковую долготу.

Широта и долгота любой точки Земли составляют ее географические координаты. Так географические координаты Москвы – 56 0 с. ш. и 38 0 в. д.

Точки пересечения земной оси с поверхностью земного шара называются полюсами (Северный и Южный). Вокруг этой оси Земля за 24 часа совершает один оборот.

На одинаковом расстоянии от полюсов проведена окружность, которая называется экватором.

Параллель - линии, условно проведенные по поверхности Земли параллельно экватору. Параллели на карте и глобусе направлены на запад и восток. Они не равны между собой по длине. Самая длинная параллель - экватор. Экватор – воображаемая линия на земной поверхности, полученная при мысленном рассечении эллипсоида на две равные части (Северное и Южное полушарие). При таком рассечении все точки экватора оказываются равноудаленными от полюсов. Плоскость экватора перпендикулярна оси вращения Земли и проходит через ее центр. Всего на Земле 180 меридианов, 90 из них к северу от экватора, 90 - к югу.

Параллели 23,5° северной и южной широты называются тропическими кругами или просто тропиками. На каждом из них один раз в год полуденное Солнце бывает в зените, т. е. солнечные лучи падают отвесно.

Параллели 66,5° северной и южной широты называют полярными кругами.

Через Северный и Южный полюсы проведены окружности, меридианы - кратчайшие линии, условно проведенные на поверхности Земли от одного полюса к другому.

Начальный или нулевой меридиан проведен по Гринвичской обсерватории (Лондон, Великобритания). Все меридианы имеют одинаковую длину и форму полуокружностей. Всего на Земле 360 меридианов, 180 к западу от нулевого, 180 - к востоку. Меридианы на карте и глобусе направлены с севера на юг.

Для точного определения местоположения любого объекта на поверхности земли одной линии экватора недостаточно. Поэтому полушария мысленно разделены еще множеством плоскостей, параллельных плоскости экватора – это параллели. Все они, как и плоскость экватора, перпендикулярны оси вращения планеты. Параллелей можно провести сколько угодно, но обычно их проводят с интервалом 10-20°. Параллели всегда ориентированы с запада на восток. Длина окружности параллелей уменьшается от экватора к полюсам. На экваторе она самая большая, а на полюсах равна нулю:

Длина дуг параллелей

При пересечении земного шара воображаемыми плоскостями, проходящими через ось Земли перпендикулярно плоскости экватора, образуются большие окружности – меридианы . В переводе на русский язык слово «меридиан» означает «полуденная линия». Действительно, их направление совпадает с направлением тени от предметов в полдень. Если идти все время по направлению этой тени, то обязательно придешь к Северному полюсу. Меридианы – кратчайшая линия, условно проведенная от одного полюса к другому. Все меридианы представляют собой полуокружности. Их можно провести через любые точки на поверхности Земли. Все они пересекаются в точках полюсов. Меридианы ориентированы с севера на юг. Средняя длина дуги 1° меридиана рассчитывается так:

40 008,5 км: 360° = 111 км

Длина всех меридианов одинакова. Направление местного меридиана в любой точке можно определить в полдень по тени от любого предмета. В Северном полушарии конец тени всегда показывает направление на север, в Южном – на юг.

Изображение линий меридианов и параллелей на глобусе и географических картах называют градусной сеткой.

Географическая широта - это расстояние какой-либо точки земной поверхности к северу или югу от экватора, выраженное в градусах. Широта бывает северной (если точка расположена к северу от экватора) и южной (если к югу от него).

Географическая долгота - это расстояние какой-либо точки земной поверхности от начального меридиана, выраженная в градусах. К востоку от нулевого меридиана будет восточная долгота (сокращенно: в. д.), к западу - западная (з. д.).

Географические координаты - географическая широта и географическая долгота заданного объекта.

Вопросы перед параграфом

1. Из каких линий состоит градусная сеть глобуса?

Из меридианов и параллелей.

2. Какую форму и какие направления имеют параллели и меридианы на глобусе?

Через Северный и Южный географические полюсы проходят все земные меридианы. На глобусе линии меридианов представляют собой полуокружности одинаковой длины. Перпендикулярно меридианам проводятся параллели – окружности, все точки которых равноудалены от географического полюса. Длины параллелей уменьшаются по мере удаления от экватора к полюсам.

3. Через какие две точки на поверхности Земли проходят все меридианы?

Все меридианы на поверхности земли проходят через точки северного и южного полюсов.

Вопросы и задания

1. В каких полушариях расположена Россия?

Россия расположена полностью в Северном полушарии, бо́льшая часть территории России располагается в Восточном полушарии, однако восточная часть Чукотского автономного округа располагается в Западном полушарии.

2. По глобусу определите географические координаты высочайшей вершины мира – горы Эверест (Джомолунгма).

Эверест считается самой высокой (большой) вершиной всего мира, гора размещена на территории Китая и Непала, её географические данные 27° 59’ 16" (27° 59’ 27) северной широты, 86° 55’ 31" (86° 55’ 51) восточной долготы. Высота этого рельефа составляет 8848,43 метров (над морем). Имеет холодный климат, сильные ветра 200 км в час и низкую температуру -60 °C.

3. Какая параллель, кратная 10, пересекает три материка: Африку, Евразию и Южную Америку?

Десятая параллель северной широты проходит по африканскому континенту через одиннадцать стран - Гвинея, Кот-д Ивуар, Гана, Того, Бенин, Нигерия, Камерун, Чад, Судан, Эфиопия и Сомали.

Евразия соприкасается с десятой параллелью тремя странами Индией, Таиландом, а также Вьетнамом.

Территория Колумбии и Венесуэлы встречаются с этой параллелью в Южной Америке.

4. Какие меридианы, кратные 10, пересекают два материка: Северную и Южную Америку?

Эти два материка пересекает 60, 70 и 80 меридианы западной долготы.

60 меридиан проходит через такие страны как Канада, Венесуэла, Гайана, Бразилия, Боливия, Парагвай и Аргентина.

70 долгота пролегает по территории Северной Америки через Канаду и США и далее через Южную Америку по Венесуэле, Колумбии, Бразилии, Перу, Чили и Аргентине.

80 меридиан - через четыре страны - Канаду, США, Эквадор и Перу.

5. От какой точки поверхности Земли можно начать движение только в южном направлении?

Северный полюс находится на верхней точке земной оси, куда сходятся все меридианы и параллели сужаются до полного отсутствия радиуса. Там отсутствует вращение, определяющее западную и восточную сторону горизонта. Никакого северного направления также нет, ведь дальше уже некуда. Остается дорога только на юг, в какую бы сторону не направился путешественник, забравшийся на самую макушку планеты.

6. Как обозначают географическую широту точек. Через сколько градусов проведены параллели?

Географической широтой точки поверхности Земли называют величину отрезка меридиана между данной точкой и экватором, выраженную в градусной мере. Географические широты отчитываются от экватора, все точки, лежащие на экваторе, имеют одну и ту же географическую широту – 0гр. ш. Все точки, лежащие в Северном полушарии, имеют северную широту (с.ш.) от 0 до 90градусов, а точки, лежащие в Южном полушарии, имеют южную широту (ю.ш.) от 0 до 90 гр. Обычно на глобусе проводят параллели, кратные 10, 15 или 20 градусов.

7. Как обозначают географическую долготу точек. Через сколько градусов проведены меридианы?

Долгота географических точек обозначается на карте с помощью меридианных линий, или просто меридианов. Все точки, расположенные на востоке от Гринвичского (начального) меридиана, имеют восточную долготу (в.д.) от 0 до 180 градусов, а точки, находящиеся на западе от Гринвича, - западную долготу (з.д.) от 0 до 180 градусов. Обычно на глобусе меридианы, как и параллели проводят через 10, 15 или 20 градусов.

Практически все вы обращали внимание на "таинственные линии" на картах и глобусах, представляющих широту (параллели) и долготу (меридианы) . Они формируют сетчатую систему координат, с помощью которой любое место на Земле может быть точно определено - и нет в этом ничего таинственного или сложного. Параллели и меридианы - это воображаемые линии на поверхности Земли, а широта и долгота - это их координаты, определяющие положение точек на поверхности Земли. Любая точка на Земле - это пересечение параллели и меридиана с координатами широты и долготы. Наиболее наглядно это можно изучить с помощью глобуса, где эти линии обозначены.
Но сначала всё по порядку. Два места на Земле определяются её вращением вокруг собственной оси - это Северный и Южный полюса . На глобусах осью является стержень. Северный полюс находится в Северного Ледовитого океана, который покрыт морским льдом, и исследователи в былые времена достигли этого полюса на санях с собаками (официально считается, что Северный полюс открыл в 1909 году американец Роберт Пери). Однако, так как лёд медленно перемещается, Северный полюс является не фактическим, а скорее математический объектом. У Южного полюса, с другой стороны планеты, есть постоянное физическое местоположение на континенте Антарктида, который был также открыт сухопутными исследователями (норвежская экспедиция под руководством Руаля Амундсена в 1911 году).

На полпути между полюсами на "талии" Земли расположена большая линия окружности, которая на глобусе представлена в виде шва: место соединения северного и южного полушарий; эта линия окружности называется - экватор . Экватор является линией широты с нулевым значением (0°). Параллельно экватору выше и ниже него расположены другие линии окружности - это другие широты Земли. Каждая широта имеет цифровое значение, и шкала этих значений измеряется не в километрах, а в градусах к северу и к югу от экватора до полюсов. Полюса имеют значения: Северный +90°, а Южный -90°. Широты расположенные выше экватора называют северными широтами , а ниже экватора - южными широтами . Линии с градусными значениями широты называют параллелями , так как они идут параллельно Экватору и параллельны между собой. Если параллели измерить в километрах, то длины разных параллелей будут различны - они увеличиваются при приближении к экватору и уменьшаются к полюсам. Все точки одной параллели имеют одну широту, но различную долготу (описание долготы чуть ниже). Расстояние между двумя параллелями, которые отличаются на 1° равно 111,11 км. На глобусе, а также на многих картах, расстояние (интервал) от широты до другой широты обычно равно 15° (это, примерно 1 666 км). На рисунке №1 интервал равен 10° (это, примерно 1 111 км). Экватор - это самая длинная параллель, её длина - 40 075,7 км.