Круг широты

Круг широты или линия широты на Земле — это абстрактный с востока на запад небольшой круг , соединяющий все места вокруг Земли (без учета высоты ) на заданной широты координатной линии .

Круги широты часто называют параллельными, потому что они параллельны друг другу; то есть плоскости, содержащие любую из этих окружностей, никогда не пересекаются друг с другом. Положение местоположения по широте определяется его долготой . Круги широты отличаются от кругов долготы, которые представляют собой большие круги с центром Земли посередине, поскольку круги широты уменьшаются по мере увеличения расстояния от экватора . Их длину можно вычислить по обычной функции синуса или косинуса . Например, 60-я параллель северной или южной параллели вдвое короче экватора (без учета незначительного уплощения Земли на 0,335%), что происходит из-за $\cos(60^{\circ })=0.5$ . В проекции Меркатора или в проекции Галла-Питерса окружность широты перпендикулярна всем меридианам . ^[1] На эллипсоиде или в сферической проекции все круги широты представляют собой прямые линии , кроме экватора.

Широта круга примерно равна углу угла между экватором и кругом с вершиной в центре Земли. Экватор находится на отметке 0°, а Северный полюс и Южный полюс — на 90° северной широты и 90° южной широты соответственно. Экватор — это самый длинный круг широты и единственный круг широты, который также является большим кругом. Таким образом, он перпендикулярен всем меридианам.

имеется 89 целых (целых градуса Между экватором и полюсами в каждом полушарии ) кругов широты , но их можно разделить на более точные измерения широты и часто выражают в десятичных градусах (например, 34,637° с.ш.) или в минутах. и секунды (например, 22°14'26" ю.ш.).

На карте круги широты могут быть параллельными, а могут и не быть, а расстояние между ними может варьироваться в зависимости от того, какая проекция используется для отображения поверхности Земли на плоскость. В равноугольной проекции с центром на экваторе круги широты горизонтальны, параллельны и расположены на равном расстоянии друг от друга. В других цилиндрических и псевдоцилиндрических проекциях круги широты горизонтальны и параллельны, но могут быть расположены неравномерно, чтобы придать карте полезные характеристики. Например, в проекции Меркатора круги широты расположены ближе к полюсам, чтобы сохранить местные масштабы и формы, тогда как в проекции Галла – Питерса круги широты расположены ближе к полюсам, так что сравнение площадей будет более точным. точный. В большинстве нецилиндрических и непсевдоцилиндрических проекций круги широты не являются ни прямыми, ни параллельными.

Дуги кругов широты иногда используются в качестве границ между странами или регионами, где отсутствуют четкие естественные границы (например, в пустынях), или когда искусственная граница проводится в виде «линии на карте», которая была проведена в массовом масштабе во время 1884 года Берлинская конференция , касавшаяся огромных частей африканского континента. Североамериканские нации и штаты также в основном созданы прямыми линиями, которые часто являются частями широтных кругов. Например, северная граница Колорадо проходит на 41° северной широты , а южная граница — на 37° северной широты . Примерно половина длины границы между Соединенными Штатами и Канадой проходит по 49° северной широты .

Основные круги широты

Есть пять основных кругов широты, перечисленных ниже с севера на юг. Положение экватора фиксировано (90 градусов от оси вращения Земли), но широта других кругов зависит от наклона этой оси относительно плоскости орбиты Земли и поэтому не является полностью фиксированным. Ниже приведены значения на 3 августа 2024 г.: ^[2]

Полярный круг (66°33′50,1″ с.ш.)
Тропик Рака (23°26′09,9″ с.ш.)
Экватор (0° широты)
Тропик Козерога (23°26′09,9″ ю.ш.)
Южный полярный круг (66°33′50,1″ ю.ш.)

Эти круги широты, за исключением экватора, обозначают границы между пятью основными географическими зонами .

Экватор

Экватор — это круг, равноудаленный от Северного и Южного полюсов . Он делит Землю на Северное полушарие и Южное полушарие . Из параллелей или кругов широты это самый длинный и единственный « большой круг » (круг на поверхности Земли с центром в центре Земли). Все остальные параллели меньше и сосредоточены только на земной оси.


Экватор

Полярные круги

Полярный круг — это самая южная широта Северного полушария, на которой Солнце может непрерывно оставаться над или под горизонтом в течение 24 часов (в дни июньского и декабрьского солнцестояния соответственно). Точно так же Южный полярный круг отмечает самую северную широту в южном полушарии, на которой Солнце может постоянно оставаться над или под горизонтом в течение 24 часов (в декабрьское и июньское солнцестояние соответственно).

Широта полярных кругов равна 90° минус наклон земной оси .


Полярный круг


Южный полярный круг

Тропические круги

Тропик Рака и Тропик Козерога отмечают самые северные и самые южные широты, на которых Солнце можно увидеть прямо над головой во время июньского и декабрьского солнцестояния соответственно.

Широта тропических кругов равна наклону оси Земли.


Тропик Рака


Тропик Козерога

Движение тропического и полярного кругов

По определению, положения тропика Рака , тропика Козерога , Полярного круга и Южного полярного круга зависят от наклона оси Земли относительно плоскости ее орбиты вокруг Солнца («наклон эклиптики»). Если бы Земля была «вертикальной» (ее ось находилась под прямым углом к плоскости орбиты), не было бы ни Арктических, ни Антарктических, ни Тропических кругов: на полюсах Солнце всегда кружило бы по горизонту, а на экваторе Солнце всегда поднимитесь строго на восток, пройдите прямо над головой и зайдите точно на запад.

Положения Тропического и Полярного кругов не фиксированы, поскольку наклон оси меняется медленно – сложное движение, определяемое наложением множества различных циклов (некоторые из которых описаны ниже) с короткими или очень длительными периодами. В полдень 1 января 2000 года среднее значение наклона составляло 23°26′ 21,406″ (согласно IAU 2006, теория P03), соответствующее значение составляло 23°26′ 10,633″ в полдень 1 января 2023 года нашей эры.

Основной долгосрочный цикл вызывает колебания осевого наклона между примерно 22,1° и 24,5° с периодом 41 000 лет. В настоящее время среднее значение наклона уменьшается примерно на 0,468″ в год. В результате (примерно и в среднем) Тропические круги отодвигаются от экватора (а Полярные круги к полюсам) на 15 м в год, а площадь Тропиков увеличивается на 1100 км2. ² (420 квадратных миль) в год или где-то между 0° и 1° широты за десятилетие. ^[3]

Наклон земной оси имеет дополнительные кратковременные вариации, обусловленные нутацией , из которых главный период с периодом 18,6 года имеет амплитуду 9,2″ (что соответствует почти 300 м к северу и югу). ^[4] Существует множество более мелких членов, приводящих к различным ежедневным смещениям на несколько метров в любом направлении.

Наконец, ось вращения Земли не является точно фиксированной на Земле, а претерпевает небольшие колебания (порядка 15 м), называемые полярным движением , которые оказывают небольшое влияние на Тропики и Полярные круги, а также на Экватор.

Кратковременные колебания в течение нескольких дней не влияют напрямую на положение крайних широт, на которых Солнце может появиться прямо над головой или на которых возможно 24-часовое дневное или ночное время, за исключением случаев, когда они действительно происходят во время солнцестояния. Скорее, они вызывают теоретическое смещение параллелей, которое произошло бы, если бы заданный наклон оси сохранялся в течение года.

Другие планеты

Эти круги широты можно определить на других планетах с наклоном осей относительно плоскостей их орбит. Такие объекты, как Плутон, с углами наклона более 45 градусов будут иметь тропические круги ближе к полюсам, а полярные круги ближе к экватору.

Другие заметные параллели

Ряд субнациональных и международных границ предполагалось определять или приближать к параллелям. Параллели образуют удобные границы в северном полушарии, поскольку астрономическую широту можно приблизительно измерить (с точностью до нескольких десятков метров), наблюдая Полярную звезду .

Параллельно	Описание
81° с.ш.	На Шпицбергене , Норвегия , северная и южная границы территории, включенной в Шпицбергенский договор от 9 февраля 1920 года.
74° с.ш.
70° с.ш.	На острове Виктория в Канаде два участка границы между Северо-Западными территориями и Нунавутом .
60° с.ш.	В Канаде — южная граница Юкона с северной границей Британской Колумбии ; южная граница Северо-Западных территорий с северными границами Британской Колумбии, Альберты и Саскачевана ; и южная граница материкового Нунавута с северной границей Манитобы , что привело к выражению «к северу от шестидесяти» для территорий.
54°40'с.ш.	Граница между российскими территориями XIX века на севере и конфликтующими американскими и британскими земельными претензиями на западе Северной Америки. Противоречивые претензии привели к спору о границе Орегона между Великобританией и Соединенными Штатами, что привело к появлению лозунга «Пятьдесят четыре сорока или бой».
52° с.ш.	В Канаде часть границы между Ньюфаундлендом и Лабрадором и Квебеком .
51° с.ш.	Южная граница Русской Америки с 1799 по 1821 год.
49° с.ш.	Большая часть границы между Канадой и Соединенными Штатами, от Британской Колумбии до Манитобы; «49-я параллель» — общепринятое обозначение границы, хотя большая часть населения Канады на самом деле проживает к югу от параллели.
48° с.ш.	В Канаде часть границы между Квебеком и Нью-Брансуиком .
46° с.ш.	В США часть границы между Вашингтоном и Орегоном .
45° с.ш.	Примерно соответствует части границы Канады и США между Квебеком (Канада) и Нью-Йорком и Вермонтом (США). Также приближается к большей части границы между Монтаной и Вайомингом .
43°30' с.ш.	В США граница между Миннесотой и Айовой .
43° с.ш.	В США большая часть границы между Южной Дакотой и Небраской .
42°30' с.ш.	В США граница между Висконсином и Иллинойсом .
42° с.ш.	Первоначально северная граница Новой Испании . В США южные границы Орегона и Айдахо встречаются с северными границами Калифорнии , Невады и Юты . Параллель также определяет большую часть границы между Пенсильванией и Нью-Йорком .
41° с.ш.	В США — часть границы между Вайомингом и Ютой, граница между Вайомингом и Колорадо и часть границы между Небраской и Колорадо.
40° с.ш.	В США граница между Небраской и Канзасом . Первоначально параллель была выбрана для линии Мейсон-Диксон , но линия была перенесена на несколько миль к югу, чтобы не разделить город Филадельфию пополам .
38° с.ш.	Граница между советской и американской оккупационными зонами в Корее, а затем между Северной Кореей и Южной Кореей с 1945 года до Корейской войны (1950–1953).
37° с.ш.	В США южная граница Юты с северной границей Аризоны . Южная граница Колорадо с северными границами Нью-Мексико и Оклахомы . Южная граница Канзаса с северной границей Оклахомы.
36°30'с.ш.	Историческая линия Миссурийского компромисса (историческое разделение между рабовладельческими и свободными штатами). В США определяет часть границы между Оклахомой и Техасом , большую часть границы между Миссури и Арканзасом . Географически это продолжение на запад границы между Вирджинией и Северной Каролиной и часть границы между Кентукки и Теннесси .
36° с.ш.	В США небольшой участок границы между Миссури Бутил и Арканзасом.
35° с.ш.	В США южная граница штата Теннесси, граничащая с Миссисипи , Алабамой и Джорджией . Также часть границы между Северной Каролиной и Джорджией.
33° с.ш.	В США южная граница Арканзаса, которая пересекает северную границу Луизианы , приближена к параллели. Исторически он определял южную границу территории Луизианы .
32° с.ш.	В США часть границы между Нью-Мексико и Техасом.
31°20' с.ш.	Часть границы между США и Мексикой ( Сонора и Чиуауа ); южная граница Аризоны и Бутил в Нью-Мексико .
31° с.ш.	Часть границы между Ираном и Ираком . В США — часть границы между Миссисипи и Луизианой , а также часть границы между Алабамой и Флоридой .
28° с.ш.	В Мексике граница между Нижней Калифорнией и Южной Нижней Калифорнией .
26° с.ш.	Часть границы между Западной Сахарой (на которую претендует Марокко ) и Мавританией .
25° с.ш.	Часть границы между Мавританией и Мали .
22° с.ш.	Большая часть границы между Египтом и Суданом частично оспаривается (см. также Треугольник Халаиб ).
20° с.ш.	Короткий участок границы между Ливией и Суданом, а также внутри Судана — северная граница региона Дарфур .
17° с.ш.	Разделение между Республикой Вьетнам ( Южный Вьетнам ) и Демократической Республикой Вьетнам ( Северный Вьетнам ) во время войны во Вьетнаме .
15° с.ш.	де-факто морская граница между Гондурасом и Никарагуа . ^[5]
13°05' с.ш.	Часть границы между Чадом и Камеруном на протяжении 41,6 км, частично по озеру Чад.
10° с.ш.	Часть границы между Гвинеей и Сьерра-Леоне .
8° с.ш.	Часть границы между Сомали и Эфиопией .
1° с.ш.	Часть границы между Экваториальной Гвинеей и Габоном .
1°ю.ш.	Большая часть границы между Угандой и Танзанией и очень короткий участок границы между Кенией и Танзанией на озере Виктория .
7°ю.ш.	Короткий участок границы между Демократической Республикой Конго и Анголой .
8°ю.ш.	Два коротких участка границы между Демократической Республикой Конго и Анголой.
10°ю.ш.	Короткий участок границы между Бразилией и Перу .
13°ю.ш.	Часть границы между Анголой и Замбией .
16°ю.ш.	Часть границы между Мозамбиком и Зимбабве .
22°ю.ш.	Короткий участок границы между Намибией и Ботсваной , а также часть границы между Боливией и Аргентиной .
26°ю.ш.	В Австралии — граница между Южной Австралией и Северной территорией , а также часть границы между Южной Австралией и Квинслендом .
28°ю.ш.	В Аргентине граница между провинциями Чако и Санта-Фе .
29°ю.ш.	В Австралии большая часть границы между Квинслендом и Новым Южным Уэльсом .
35°ю.ш.	В Аргентине — часть границы между провинциями Кордова и Ла-Пампа .
36°ю.ш.	В Аргентине — часть границы между провинциями Мендоса и Ла-Пампа, а также часть границы между провинциями Сан-Луис и Ла-Пампа.
42°ю.ш.	В Аргентине граница между провинциями Рио-Негро и Чубут .
46°ю.ш.	В Аргентине граница между провинциями Чубут и Санта-Крус .
52°ю.ш.	Часть границы между Аргентиной и Чили .
60°ю.ш.	Северная граница Антарктиды для целей Системы Договора об Антарктике (см. карту ). Северная граница Южного океана .

Высота

Обычно круги широты определяются на нулевой высоте . Высота влияет на местоположение относительно плоскости, образованной кругом широты. Поскольку (в геодезической системе ) высота и глубина определяются нормалью к поверхности Земли, места, находящиеся на одной и той же широте, но имеющие разную высоту (т. е. лежащие вдоль этой нормали), больше не лежат в этой плоскости. Скорее, все точки, имеющие одну и ту же широту, но разную высоту и долготу, занимают поверхность усеченного конуса, образованного вращением этой нормали вокруг оси вращения Земли.

См. также

Ссылки

^ Хер, Апарна. «Что такое долгота и широта?» . timeanddate.com . Проверено 15 апреля 2020 г.
^ « Тропик в движении (на испанском языке)» . Проверено 13 мая 2014 г.
^ Цюань, Сяо-Вэй; Херлинг, Мартин П.; Перлвиц, Джудит; Диас, Генри Ф.; Сюй, Тайи (1 марта 2014 г.). «Как быстро расширяются тропики?». Журнал климата . 27 (5): 1999–2013. дои : 10.1175/JCLI-D-13-00287.1 .
^ «Основы космического полета, глава 2» . Лаборатория реактивного движения . Лаборатория реактивного движения/НАСА. 29 октября 2013 года . Проверено 26 марта 2015 г.
^ «Разграничение морских границ между Никарагуа и Гондурасом в Карибском море (Никарагуа против Гондураса)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 24 сентября 2015 года . Проверено 13 мая 2014 г.

Внешние ссылки

Военно-морская обсерватория США – означает наклон эклиптики . Архивировано 12 октября 2007 года в Wayback Machine .

[1] Хер, Апарна. «Что такое долгота и широта?» . timeanddate.com . Проверено 15 апреля 2020 г.

[2] « Тропик в движении (на испанском языке)» . Проверено 13 мая 2014 г.

[3] Цюань, Сяо-Вэй; Херлинг, Мартин П.; Перлвиц, Джудит; Диас, Генри Ф.; Сюй, Тайи (1 марта 2014 г.). «Как быстро расширяются тропики?». Журнал климата . 27 (5): 1999–2013. дои : 10.1175/JCLI-D-13-00287.1 .

[4] «Основы космического полета, глава 2» . Лаборатория реактивного движения . Лаборатория реактивного движения/НАСА. 29 октября 2013 года . Проверено 26 марта 2015 г.

[5] «Разграничение морских границ между Никарагуа и Гондурасом в Карибском море (Никарагуа против Гондураса)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 24 сентября 2015 года . Проверено 13 мая 2014 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

v т и Древнегреческая астрономия
Астрономы	Аглаонице Агриппа Анаксимандр Андроник Аполлоний вспаханный Аристарх Аристил Аттал Автолик Бион Каллипп Клеомед Клеострат Конон Эратосфен Евктемон Евдокс близнец Гераклид Хикетас Гиппарх Гиппократ Хиосский Гипсиклы Менелай Метон Энопид Филипп Опус Филолай Посидоний Птолемей Пифей Селевк Сосиген Александрийский Сосиген Перипатетический Страбон Фалес Феодосий Теон Александрийский Теон из Смирны Тимохарис
Работает	Альмагест (Птолемей) Катастеризмы (Эратосфен) О размерах и расстояниях (Гиппарх) О размерах и расстояниях (Аристарх) На небесах (Аристотель)
Инструменты	Антикитерский механизм Армиллярная сфера Астролябия Диоптрии Экваториальное кольцо Гномон Настенный инструмент Трикветр
Концепции	Каллиппический цикл Небесные сферы Круг широты Противоземля Деферент и эпицикл Эквант Геоцентризм гелиоцентризм Гиппархический цикл Низшие и высшие планеты Метонический цикл Октатеры Солнцестояние Сферическая Земля Подлунная сфера Зодиак
Влияния	Вавилонская астрономия Египетская астрономия
Под влиянием	Средневековая европейская наука Индийская астрономия Средневековая исламская астрономия