&14. Параллели и меридианы

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.

>> Градусная сеть, ее элементы. Географические координаты

§ 3. Градусная сеть, ее элементы. Географические координаты

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

Параллели (от греч. parallelos - букв, идущий рядом) - это линии, условно проведенные на поверхности Земли параллельно экватору. Параллелей на карте и глобусе можно провести сколько угодно, но обычно на учебных картах их проводят с интервалом 10-20°. Параллели всегда ориентированы с запада на восток. Длина окружности параллелей уменьшается от экватора к полюсам.

Экватор (от лат. aequator - уравнитель) - воображаемая линия на земной поверхности, полученная при мысленном рассечении Земного шара плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно оси ее вращения. Все точки на экваторе оказываются равноудаленными от полюсов. Экватор делит Земной шар на два полушария - Северное и Южное.

Меридиан (от лат. meridians - полуденный) - кратчайшая линия, условно проведенная поверхности Земли от одного полюса до другого.

Таблица 2

Сравнительная характеристика меридианов и параллелей

Географические полюсы (от лат. polus - ось) - математически высчитанные точки пересечения воображаемой оси вращения Земли с земной поверхностью. Меридианы можно провести через любые точки на земной поверхности, и все они будут проходить через оба полюса Земли. Меридианы ориентированы с севера на юг, и все имеют одинаковую длину (от полюса до полюса) - около 20000 км. Средняя длина 1° меридиана: 20004 км: 180° = 111 км. 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 полушарии - на юг.

Градусная , или картографическая, сеть служит для определения географических координат точек земной поверхности - долгот и широт - или нанесения на карту объектов по их координатам. Все точки данного меридиана имеют одну и ту же долготу, а все точки параллели - одинаковую широту.

Географическая широта - это величина дуги меридиана в градусах от экватора до заданной точки. Так, Санкт-Петербург находится в Северном полушарии, на 60° северной широты (сокращенно с.ш.), Суэцкий канал - на 30° с.ш. Определить географическую широту любой точки на глобусе или карте - это определить, на какой параллели она находится. К югу от экватора любая точка будет иметь южную широту (сокращенно ю. ш.).

Географическая долгота - это величина дуги параллели в градусах от начального меридиана до заданной точки. Начальный, или нулевой, меридиан выбран условно и проходит через Гринвичскую обсерваторию, находящуюся недалеко от Лондона. К востоку от этого меридиана определяется восточная долгота (в. д.), к западу - западная (з.д.) (рис. 10).

Широта и долгота любой точки Земли составляют ее графические координаты. Так, географические координаты Москвы - 56° с.ш. и 38° в. д.

Максаковский В.П., Петрова Н.Н., Физическая и экономическая география мира. - М.:Айрис-пресс, 2010. - 368с.:ил.

Вспоминаем: Что называется экватором? Чему равна длина земного экватора? Какие точки на Земле называют географическими полюсами?

Ключевые слова : экватор, параллели, меридианы, начальный меридиан, полушарие, градусная сетка, географическое положение.

1. Параллели. Вы уже вспомнили, что э к в а т о р - это линия, условно проведенная на земной поверхности на одинаковом расстоянии от полюсов. Он делит земной шар на Северное и Южное полушария (рис.42).

Рис. 42. Полушария Земли.Что разделяет Западное и Восточное, Северное и Южное полушария?

Параллели - это линии, условно проведенные на поверхности Земли параллельно экватору. Слово "параллель" указывает на положение этой линии относительно экватора: все точки одной параллели находятся на одинаковом расстоянии от экватора. Как можно видеть на глобусе по форме параллели - окружности, их длина уменьшается от экватора к полюсам. Самая большая параллель – экватор. Параллель можно провести через любую точку земной поверхности. Каждая параллель направлена с запада на восток (рис.43).

Рис. 43. Параллели. Рис. 44. Меридианы.

Меридианы. Кратчайшие линии, условно проведенные на поверхности Земли от одного полюса к другому, называются меридианами (рис. 44). Направление меридиана в любой точке земной поверхности наиболее просто определяется через направление тени от предметов в полдень. Поэтому меридиан еще называют полуденной линией (рис. 46). В переводе с латинского на русский язык слово "меридиан" и означает "полуденная линия".

Рис 46. Линия меридиана совпадает с направлением тени от предметов в полдень.

Меридианы указывают точное направление с севера на юг. В каждой точке меридиан перпендикулярен параллели, отчего они между собой образуют прямой угол (90°). Поэтому, если вы станете лицом к северу, т. е. в направлении меридиана, и разведете в стороны руки, они укажут направление параллели.

Как и параллель, меридиан можно провести через любую точку земной поверхности.

Один из меридианов условно принято считать начальным, или нулевым. По международному соглашению 1884 года начальным считается Гринвичский меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию в Лондоне. Начальный меридиан разделяет земной шар на два полушария - Западное и Восточное (рис. 42).

3. Градусная сетка. На глобусе и картах меридианы и параллели проводят через одинаковое число градусов. Например, через 10 0 или 15 0 . (Найдите эти обозначения на глобусе и карте). Пересекаясь, параллели и меридианы образуют на глобусе и картах градусную сетку (рис. 45).

Рис. 45. Градусная сетка.

* На глобусе параллели и меридианы пересекаются под прямым углом. Когда эти углы на карте больше или меньше прямого, то это свидетельствует об искажениях углов и направлений, а значит, и формы объектов. На глобусе все меридианы имеют одинаковую длину, а длина параллелей уменьшается от экватора к полюсам, что отвечает действительности. Нарушение этого на карте свидетельствует об искажении расстояний, а следовательно, и площадей.

1. Что называется параллелью? Меридианом? Градусной сеткой? 2. На какие полушария разделяет земной шар экватор и начальный меридиан? В каких полушариях расположена ваша местность?

3* Перепишите таблицу 2 в тетрадь и заполните ее (вместо вопроса запишите ответ).

Таблица 2.

Градусная сетка

Практическая работа.

1.Найдите на глобусе или на карте полушарий любой меридиан и определите, какие материки и океаны он пересекает с юга на север. 2. Покажите любую параллель и определите, какие материки и океаны она пересекает с запада на восток.

В виде каких линий проведены меридианы и параллели на глобусе?

1. Линии меридианов и параллелей на различных картах. На карте мира, составленной путем совмещения полосок глобуса вдоль экватора, меридианы представляют собой равные по размеру прямые линии. Параллели, проведенные перпендикулярно к ним, тоже прямые линии. Их длина от экватора к полюсам не укорачивается, как на глобусе, а остается одинаковой. (О чем это говорит?)
Экватор и средний меридиан каждого полушария на карте полушарий изображены прямыми линиями. Другие меридианы и параллели - кривые линии разной длины. От среднего меридиана к краям длина меридианов увеличивается. (О чем это говорит?)
На карте Казахстана параллели изображены в виде дуг окружностей. Меридианы представлены приближающимися к верхней части карты прямыми линиями.
У рамки карты обозначена долгота и широта. На карте полушарий долгота показана в точках пересечения меридианов с экватором.
Меридианы и параллели на глобусе и картах проводят через одинаковое число градусов (определите, через сколько градусов они показаны на глобусе, карте полушарий и карте Казахстана). Поэтому сетки, образованные от изменения линий меридианов и параллелей, называют градусными сетками.

2. С помощью линий меридианов и параллелей очень легко определить на карте географические координаты. Для этого сначала нужно выяснить, между какими параллелями широты и меридианами долготы располагается искомая точка. Например, точка находится между 40° и 45° северной широты, 70° и 75° восточной долготы (рис. 32). Чтобы точнее определить широту на карте, с помощью линейки измеряем расстояние (АВ) между двумя параллелями, а также расстояние между нижней параллелью и точкой Н (АН). На карте отрезок АВ равен 5°.

Рис. 32. Определение точки координат.

К расстоянию АН в градусах прибавляем 40°. Если вместо АН мы измерили бы ВН и это расстояние в градусах отнимем от 45°, то все равно получится один и тот же результат.
Долготу на карте определяют этим же методом. Измеряют отрезки СД и СН линейкой.

К полученной величине в градусах прибавим 70° и получим дол­готу точки Н. Так же, как и при определении линии широты, вместо отрезка СН можно измерить отрезок ДН. Затем от 75° отнимаем полученную величину.

Рис. 33. Части градусных сеток на различных картах.

1. По рисунку 33 определите, к каким картам относится каждая градусная сетка?

2. Найдите на карте полушарий точку, обозначающуюся только одной из координат.

3. По карте Казахстана определите приблизительно географические координаты вашей местности.

Наша планета вращается вокруг воображаемой оси. Места, где земная ось выходит на поверхность, называются Северным и Южным географическими полюсами (от лат. polus - ось). Линии на глобусе или на карте, условно проведённые по поверхности Земли от одного полюса к другому, называются меридианами (от лат. meridianus - полуденный - прим.. Направление тени от предметов в полдень совпадает с направлением меридиана в данной точке на земной поверхности. Меридиан можно провести через любую точку на Земле, и он всегда будет направлен с севера на юг. Все точки, лежащие на одном меридиане, имеют одинаковую географическую долготу. Меридиан представляет собой половину окружности и составляет 180°, длина одного градуса по меридиану - 111 км.

Нулевым условно считают меридиан, проведённый через точку, находящуюся в обсерватории города Гринвич в Великобритании. От Гринвичского нулевого меридиана ведётся отсчёт меридианов к западу и к востоку. Нулевой меридиан и его продолжение - меридиан 180° - делят земной шар на западное и восточное полушария. Экватор (от лат. aequator - уравнитель) - линия на глобусах и картах, условно проведённая по поверхности Земли на равном расстоянии от полюсов. Экватор делит земной шар на северное и южное полушария. На линии экватора день всегда равен ночи, а Солнце бывает в зените дважды в году - в дни весеннего и осеннего равноденствия. Длина экватора составляет примерно 40 000 км.

Параллельно экватору на глобусах и картах проведены параллели (от греч. parallelos - идущий рядом - прим., все они направлены с запада на восток.

Через любую точку на поверхности Земли можно провести параллель, причем все точки, лежащие на ней, будут иметь одинаковую географическую широту. Самая длинная параллель - экватор, длина других параллелей уменьшается к полюсам, а на полюсе параллель превращается в точку. Пересекаясь, параллели и меридианы образуют градусную сетку.

Замечательные параллели : Ось, вокруг которой вращается наша планета, постоянно наклонена к плоскости земной орбиты под углом 66°33". Поэтому приполярные области в определённую часть года не освещаются Солнцем - там устанавливается полярная ночь. Летом же, наоборот, Солнце не заходит за горизонт: стоит полярный день. Параллели, севернее и южнее которых происходит это явление, называются соответственно Северным и Южным полярными кругами. Тропики (от греч. tropikos - круг поворота - прим.. Северный (или тропик Рака) и Южный (или тропик Козерога) - линии, на которых Солнце в зените бывает только один раз в году - в день летнего солнцестояния (22 июня) на Северном тропике, в день зимнего солнцестояния (22 декабря) на Южном тропике.

Главная » Транскрипции » &14. Параллели и меридианы