Меридианы параллельны. Что такое параллели и меридианы в географии

ШИРОТЫ И МЕРИДИАНЫ

Практически все знакомы с "таинственными линиями" 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 трудного. Широта и долгота - это координаты, определяющие положение точек на поверхности Земли.

Два места на Земле определяются её вращением вокруг собственной оси - это Северный и Южный полюса. На глобусах осью является стержень. Северный полюс находится в середине 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 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). Сегодня оба полюса легко можно достигнуть самолётом.

На полпути между полюсами на "талии" Земли расположен большой круг, который на глобусе представлен в виде шва: место соединения северного и южного полушарий; этот круг называется - экватор. Он является кругом широты с нулевым значением (0°).

Параллельно экватору выше и ниже него расположены другие круги - 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 северной широтой, а ниже экватора - южной широтой. Линии широты иногда называют параллелями, так как они идут параллельно Экватору. 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, его длина - 40 075,7 км.

НОВОЕ НА САЙТЕ: "

Однако, чтобы точно определить какое-либо место на земном шаре, недостаточно знать его положение относительно севера и юга, также надо знать значение относительно — запада и востока. Для этого служат линии долготы. Поскольку, не существует ни западного, ни восточного полюсов, то было решено, что линия нулевой долготы проходит через Гринвичскую лабораторию, находящуюся в Англии на восточной окраине Лондона.

Линии долготы называются меридианами (рисунок №2). Все они пролегают перпендикулярно экватору и пересекаются друг с другом в двух точках на Северном и Южном полюсах. К востоку от нулевого меридиана находится область восточных долгот, к западу — западных. Восточные долготы принято считать положительными, западные долготы — отрицательными.

Меридиан проходящий через Гринвич - называют нулевым меридианом (или иногда Гринвичский меридиан). Долгота измеряется в градусах. Встреча восточных и западных линий долготы происходит в Тихом океане на линии перемены дат. Все линии долготы пересекаются на полюсах, и в этих местах долготы нет. Один градус долготы не означает какого-то фиксированного расстояния: на экваторе разность долготы в 1 градус равно 111,11 км, а ближе к полюсам устремляется к нулю.

Длины всех меридианов от полюса до полюса равны - 20 003,93 км. Все точки одного меридиана имеют одинаковую долготу, но разную широту. На глобусе, а также на многих картах, расстояние (интервал) от долготы до другой долготы обычно равно 15°.

Если нашу планету через ось вращения и перпендикулярно ей «рассечь» множеством плоскостей, то на поверхности появятся вертикальные и горизонтальные окружности - меридианы и параллели.


Меридианы сойдутся своими концами в двух точках - на Северном и Южном полюсах. Параллели, как и следует из названия, параллельны друг другу. Меридианы служат для измерения долготы, параллели - широты.

Столь простое при поверхностном взгляде действие - «разлиновка» Земли - стало величайшим открытием в исследовании планеты. Оно позволило использовать координаты и точно описывать местоположение любого объекта. Без параллелей и меридианов невозможно представить ни одну карту, ни один глобус. А придумал их… в III веке до нашей эры александрийский учёный Эратосфен.

Справка. Эратосфен обладал энциклопедическими по тем временам знаниями во всех областях. Он заведовал легендарной Александрийской библиотекой, написал труд «Географика» и стал родоначальником географии как науки, составил первую карту мира и покрыл её градусной сеткой из вертикалей и горизонталей - изобрёл систему координат. Он же ввёл для линий названия - параллель и меридиан.

Меридиан

Меридианом в географии называют половину линии сечения земной поверхности, проведённой через и любую точку на поверхности. Все воображаемые меридианы, которых может быть бесконечное количество, соединяются на полюсах - Северном и Южном. Протяжённость каждого из них - 20 004 276 метров.

Хотя меридианов мысленно можно провести как угодно много, для удобства передвижения, составления карт их количество, расположение упорядочили международными договорами. В 1884 году на Международной меридианной конференции в Вашингтоне постановили, что начальным меридианом (нулевым) станет тот, что проходит через Гринвич - округ на юго-востоке Лондона.

Однако не все сразу согласились с таким решением. Например, в России даже после 1884 года вплоть до начала ХХ века нулевым меридианом считали собственный - Пулковский: он «проходит» через Круглый зал Пулковской обсерватории.

Нулевой меридиан

Нулевым меридианом называют точку отсчёта географической долготы. Сам он, соответственно, имеет нулевую долготу. Так было до создания первой в мире спутниковой системы навигации Transit.


С её появлением нулевой меридиан пришлось немного - в 5,3" относительно Гринвичского - сдвинуть. Так появился Международный опорный меридиан, который использует как точку отсчёта долготы Международная служба вращения Земли.

Параллель

Параллелями в географии называют линии воображаемого сечения поверхности планеты плоскостями, которые параллельны экваториальной плоскости. Параллели, изображённые на глобусе, представляют собой окружности, параллельные экватору. С их помощью измеряют географическую широту.

По аналогии с Гринвичским нулевым меридианом есть и нулевая параллель - это экватор, одна из 5 основных параллелей, которая делит Землю на полушария - южное и северное. Другие основные параллели - тропики Северный и Южный, полярные круги - Северный и Южный.

Экватор

Самая длинная параллель - экватор - 40 075 696 м. Скорость вращения нашей планеты на экваторе составляет 465 м/с - это намного больше, чем скорость распространения звука в воздухе - 331 м/с.

Южный и Северный тропики

Южный тропик, который также называют тропиком Козерога, располагается к югу от экватора и представляет собой широту, над которой полдневное солнце стоит в зените в день зимнего солнцестояния.

Северный тропик, он же - тропик Рака, располагается к северу от экватора и, аналогично южному тропику, представляет широту, над которой полдневное солнце стоит в зените в день летнего солнцестояния.

Северный полярный круг и Южный полярный круг

Северный полярный круг - это граница области полярного дня. К северу от него в любом месте хотя бы раз в год солнце видно над горизонтом 24 часа в сутки или столько же не видно.

Южный полярный круг во всём аналогичен Северному, только располагается в южном полушарии.

Градусная сетка

Пересечения меридианов и параллелей образуют градусную сетку. Меридианы и параллели располагают с интервалом 10° – 20 °, более мелкие деления, как и в углах, называют минутами и секундами.


С помощью градусной сетки мы определяем точное расположение географических объектов - их географические координаты, вычисляя по меридианам долготу, а по параллелям - широту.

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.

Сегодня у нас сильно сменились ассоциации, связанные с путешествиями. "Непутёвые заметки", "Орёл и решка" на фоне дешевизны All Inclusive по сравнению с совковым сделали своё дело. Кто-нибудь нынче помнит про "параллели, меридианы"? Ну хотя бы песню, а?

Ладно, напомним. Только города и страны мелькать не будут - как ни удивительно, но параллели с меридианами и рядом с нами проходят:)

Вы еще не догадались, о чём пойдёт речь? ;)
Тогда начнём издалека.
В детстве у меня на столе глобус стоял. Как Жюля Верна без глобуса читать?!
А сейчас купить это изобретение рука не поднимается - бо предмет роскоши. Да и как бы неактуально в век гуглокарт и яндексспутника.

Но я не про глобус. Путешествие в поисках капитана Гранта сделало воображаемые линии на глобусе реальными, почти осязаемыми. Пристрастие человека к воображаемым линиям вполне объяснимо, потому что они символизируют собою неуловимую тайну Бытия. Опять же пиратские карты, клады и приключения. Все тридцать три удовольствия. Один только силуэт штурвала или звон корабельного колокола уже запускают воображение и заставляют биться наши сердца! Это вам не букинг с выбором между BB, HB и AI.

Но Карибское море слишком далеко, пираты слишком давно, а всё это, соединённое вместе кинобизнесом, превращается в фэнтези, убивая вполне реальную романтику дальних странствий. И если вас спросить, на какой параллели стоят Чебоксары, кое-кто удивится: "А что, разве и у нас параллели бывают?"
А когда узнают, что 56-я параллель проходит чуть южнее, разочарованно скажут: "А-а, ну я так и думал, где уж нам...".

Ну вот тут она, 56-я параллель, тут, посмотрите. Именно 56° северной широты (мы же привыкли к целым значениям, но природе до них нет никакого дела, как и градостроителям!):

Панорама из точки DCP 56°N 47°E (кликните для просмотра в полном размере)

Есть же люди, у которых шило всё-таки действует, и даже чересчур - и они выдумывают "домашние" параллели с меридианами (известна кое-кому как сетка Хартмана), которые проходят через каждые два метра, и даже учат правильно располагать кровать, чтобы не попадать на узлы. Чтобы найти эти линии и узлы, нужен экстрасенс. Но это не страшно, это даже я могу, и даже без рамки:). Да и каждый сможет, если постараться.

Только вот какой казус: расстояние между линиями принято брать везде одинаковое. Ни разу не слышал, чтобы сетка Хартмана а Мурманске отличалась от сетки, к примеру, в Одессе! ;) Видимо, экстрасенсы, даже дипломированные, далеко не всегда вспоминают об особенностях геометрии сферы. Между тем квадратную сетку фиг натянешь на глобус!
Но оставим глюки экстрасенсов в стороне и вернёмся к географии.
С экватором и со всеми меридианами проще: один градус при движении по ним везде одинаков и составляет примерно 40000/360=111 км. А одна минута дуги, соответственно, в 60 раз меньше: 1,852 км.
Кстати, кто знает, что это за число такое? Друзья мои, это - морская миля! Слыхали про такую единицу расстояния?

Значит, с широтой всё ясно. Чтобы попасть на один градус севернее или южнее, надо пройти 111 км.
А сколько от одного меридиана до другого? На экваторе - те же 111 км. А на полюсе, очевидно, ноль! Потому что там все меридианы сходятся. И можно совершить "кругосветное путешествие" вокруг полюса, при этом в несколько шагов пересечь все часовые пояса!
На нашей широте от одного меридиана до другого - всего 62 с хвостиком километра.
Поэтому таинственные точки пересечения параллелей и меридианов не так уж далеко от нас находятся.
И называются эти узлы красиво: конфлюентные точки.
Сразу возникает желание найти их и посетить. Зачем, спросите? Ну, вы не оригинальны. Высоцкий уже успел поинтересоваться до вас:

Я спросил тебя: "Зачем идёте в гору вы? -
А ты к вершине шла, а ты рвалася в бой. -
Ведь Эльбрус и с самолёта видно здорово..."
Рассмеялась ты - и взяла с собой.

Поехали и мы. Волею странных людей, готовых путешествовать по виртуальным линиям и их пересечениям, и родился международный проект Degree Confluence Project :

Кратко я уже писал про те точки, которые находятся на территории Чувашии (их всего три), в .
Одну из них я посетил, как только приобрёл коммуникатор с GPS. Эта ближайшая к нам точка с координатами 57°N 47°E находится недалеко от с.Ишлеи, на другом берегу от д.Хачики. Можно на машине подъехать близко к точке как через Ишлеи, так и через Хачики:

Панорама с точки приведена выше, а посещение точки описано на сайте DCP .

Видим, что на территории России ещё много белых пятен (непосещённых пользователями DCP точек). Это не значит, что там никто никогда не был, это всего лишь означает, что никто, даже если и знал координаты, не удосужился рассказать об этом на проекте DCP:)
Как ни удивительно, львиную долю точек в европейской части России "открыл" один и тот же путешественник - Владимир Чернорутский. На сегодня у него 131 посещённая точка в 5 странах !

А надо сказать, что точки могут оказываться в самых глухих и недоступных местах - тайга, болота, а то и посередине озера или реки. В последнем случае энтузиасты специально берут с собой надувную лодку и подбираются в нужное место уже по воде! Ближайшая водная точка находится на Волге около Звенигово:

Во время поиска первой своей конфлюентной точки я ничего не знал о проекте Degree Confluence Project, а прочитанную о нём заметку на Хабре благополучно забыл. Но после посещения вспомнил, и легко нашёл соответствующий сайт. Оказалось, что на этой точке я был всего лишь третьим посетителем.
Но, к моему великому удивлению, на карте России я обнаружил до сих пор неоткрытую точку N57° E47° в Кировской области, всего в 180 км от моего дома! Ну, семь вёрст не крюк, как говорится.
Так же, как и , мне чрезвычайно повезло. Я успел стать первооткрывателем точки , опередив конкурента буквально на три дня!

Собирался долго, чуть не опоздал. Выбрал относительно свободный день, и проехал по маршруту Чебоксары – Йошкар-Ола – Санчурск и ещё 16 км, через деревню с красивым названием Сметанино (почти что в гости к дяде Федору с Матроскиным;)). К сожалению, последние 35 км пути (до и после Санчурска) оказались настоящим внедорожным ралли, подходящим разве что для любителей 4x4, поскольку от дороги здесь остались одни воспоминания и асфальтовые ямы. Этот отрезок пути занял почти два часа! К счастью, сейчас дорогу там отремонтировали, так что можно ехать без опасения:

Машину пришлось оставить в ближайшей точке дороги и идти пешком около двух километров по заболоченному, заброшенному полю к виднеющемуся на горизонте лесу, где и располагается точка пересечения:

Сама точка располагается в лесу, к счастью, не очень далеко:

Не забудьте противомоскитное снаряжение, если захотите посетить эту точку летом! Я так и не смог снять запланированную панораму; руки и лицо были черны под слоем комаров и слепней. А вот и точка. На снимке в начале поста вы видите комара, так и лезущего в объектив, и коммуникатор, забрызганный свежей кровью. Такие дела! Но добрались:

Вот такие географические путешествия, вот такие открытия. Казалось бы, что интересного? Тайга, слепни - романтика! :)
Больше неоткрытых точек рядом не осталось, кроме как в дебрях Кировской области и не ближе 300-400 км.
Но необязательно лезть в тайгу за тридевять земель.
Можно бы и туризм в ближайшие точки организовать, чем не повод? Пора романтику-то возрождать!

Кстати, один мой коллега из Тольятти ещё до эпохи GPS тщательно изучал карты и выяснил, что середина Волги находится около Чебоксар!
Ау, городские власти! Вместо того, чтобы сооружать пафосные монументы с раскинутыми руками и отмечать для туристов "нулевую милю" на Красной площади, лучше бы отметили середину Волги. А то рассказываешь, откуда ты, и приходится уточнять, что Чебоксары - это не там, где чебуреки и Чебурашка, а между Горьким и Казанью. Но теперь можно заявлять гордо: точно в центре Волги!

Большие и малые путешествия (см.