Экватор
Экватор Земля — это круг широты , который делит сфероид , такой как , на Северное и Южное полушария. На Земле экватор — это воображаемая линия , расположенная на 0 градусов широты и окружность около 40 075 км (24 901 миль), на полпути между Северным и Южным полюсами. [1] Этот термин также можно использовать для обозначения любого другого небесного тела примерно сферической формы.
В пространственной (3D) геометрии , применяемой в астрономии , экватор вращающегося сфероида (например, планеты ) — это параллель (круг широты), на которой широта определяется как 0°. Это воображаемая линия на сфероиде, равноудаленная от его полюсов , разделяющая его на северное и южное полушария. Другими словами, это пересечение сфероида с плоскостью, перпендикулярной его оси вращения и находящейся посередине между его географическими полюсами .
На экваторе и вблизи него (на Земле) полуденный солнечный свет появляется почти прямо над головой (не более чем примерно в 23° от зенита ) каждый день, круглый год. Следовательно, на экваторе довольно стабильная дневная температура в течение всего года. В дни равноденствий (приблизительно 20 марта и 23 сентября) подсолнечная точка пересекает экватор Земли под небольшим углом, солнечный свет светит перпендикулярно оси вращения Земли, и на всех широтах почти 12-часовой день и 12-часовая ночь. [2]
Этимология [ править ]
Название происходит от средневекового латинского слова aequator во фразе circulus aequator diei et noctis , что означает «круг, уравнивающий день и ночь», от латинского слова aequare «сделать равным». [3]
Обзор [ править ]
Широта экватора Земли по определению равна 0° (ноль градусов ) дуги. Экватор — один из пяти известных кругов широты на Земле; остальные четыре — это два полярных круга ( Полярный круг и Южный полярный круг ) и два тропических круга ( Тропик Рака и Тропик Козерога ). Экватор — единственная линия широты, которая также представляет собой большой круг , то есть тот, плоскость которого проходит через центр земного шара. Плоскость земного экватора, проецированная наружу на небесную сферу , определяет небесный экватор .
В цикле времен года на Земле плоскость экватора проходит через Солнце дважды в год : в дни равноденствий в марте и сентябре . Человеку на Земле в это время кажется, что Солнце движется вдоль экватора (или вдоль небесного экватора).
В местах на экваторе восходы и закаты Солнца дневной путь почти перпендикулярен горизонту . бывают самыми короткими, поскольку большую часть года Продолжительность светового дня (от восхода до заката) почти постоянна в течение года; это примерно на 14 минут дольше, чем в ночное время, из-за атмосферной рефракции и того факта, что восход солнца начинается (или заканчивается) в тот момент, когда верхняя часть, а не центр солнечного диска касается горизонта.
Земля слегка выпуклая на экваторе; его средний диаметр составляет 12 742 км (7 918 миль), но диаметр на экваторе примерно на 43 км (27 миль) больше, чем на полюсах. [1]
Места вблизи экватора, такие как Гвианский космический центр в Куру , Французская Гвиана , являются хорошими местами для космодромов, поскольку они имеют самую высокую скорость вращения на любой широте — 460 м (1509 футов)/сек. Дополнительная скорость уменьшает количество топлива, необходимого для запуска космического корабля на восток (в направлении вращения Земли) на орбиту, одновременно избегая дорогостоящих маневров по выравниванию наклона во время таких миссий, как посадка Аполлона на Луну . [4]
Геодезия [ править ]
Точное местоположение [ править ]
Точное местоположение экватора окончательно не установлено; истинная экваториальная плоскость перпендикулярна оси вращения Земли , которая смещается в течение года примерно на 9 метров (30 футов).
Геологические образцы показывают, что экватор значительно изменил свое положение между 48 и 12 миллионами лет назад, поскольку осадки, отложенные океанскими тепловыми течениями на экваторе, сместились. Отложения тепловых потоков определяются осью Земли, которая определяет солнечное освещение поверхности Земли . Изменения земной оси также можно наблюдать в географическом расположении цепочек вулканических островов, которые создаются путем смещения горячих точек под земной корой по мере движения оси и коры. [5] Это согласуется с столкновением Индийской тектонической плиты с Евразийской тектонической плитой , что вызывает поднятие Гималаев .
Точная длина [ править ]
Международная ассоциация геодезии (IAG) и Международный астрономический союз (IAU) используют экваториальный радиус 6 378,1366 км (3 963,1903 миль) (кодифицированный как значение IAU 2009 года). [6] Этот экваториальный радиус также указан в конвенциях IERS 2003 и 2010 годов. [7] Это также экваториальный радиус, используемый для эллипсоида IERS 2003. Если бы он был действительно круглым, длина экватора была бы ровно в 2π раза больше радиуса, а именно 40 075,0142 км (24 901,4594 мили). GRS 80 (Геодезическая справочная система 1980 г.), одобренная и принятая IUGG на встрече в Канберре, Австралия, в 1979 г., имеет экваториальный радиус 6 378,137 км (3 963,191 мили). WGS 84 (Всемирная геодезическая система 1984 г.), которая является стандартом для использования в картографии, геодезии и спутниковой навигации, включая GPS , также имеет экваториальный радиус 6 378,137 км (3 963,191 мили). Как для GRS 80, так и для WGS 84 это приводит к длине экватора в 40 075,0167 км (24 901,4609 миль).
Географическая миля определяется как одна угловая минута экватора, поэтому она имеет разные значения в зависимости от того, какой радиус предполагается. Например, для WSG-84 расстояние составляет 1855,3248 метра (6087,024 фута), а для IAU-2000 — 1855,3257 метра (6087,027 фута). Это разница менее одного миллиметра (0,039 дюйма) на общем расстоянии (приблизительно 1,86 километра или 1,16 мили).
Землю обычно моделируют как сферу , сплющенную на 0,336% вдоль своей оси. Это делает экватор на 0,16% длиннее меридиана ( большого круга, проходящего через два полюса). Стандартный меридиан IUGG с точностью до миллиметра составляет 40 007,862917 километров (24 859,733 480 миль), одна угловая минута из которых составляет 1 852,216 метра (6 076,82 фута), что объясняет системе SI в стандартизацию морской мили как 1 852 метра (6 076 футов), что более чем На 3 метра (9,8 фута) меньше географической мили .
Поверхность на уровне моря Земли ( геоид ) неровная, поэтому реальную длину экватора определить не так-то просто. журнал Aviation Week и Space Technology 9 октября 1961 года сообщил, что измерения с использованием спутника Transit IV-A показали, что экваториальный диаметр от 11 ° западной долготы до 169 ° восточной долготы на 1000 футов (305 м) больше, чем его диаметр на девяносто градусов. [ нужна ссылка ]
Экваториальные страны и территории [ править ]
Экватор проходит через территорию одиннадцати суверенных государств . Индонезия — страна, расположенная на самой длинной экваториальной линии, пересекающей как сушу, так и море. Начиная с нулевого меридиана и направляясь на восток, экватор проходит через:
Экватор также проходит через территориальные моря трёх стран: Мальдивских островов (к югу от атолла Гаафу Даалу ), Кирибати (к югу от острова Буарики ) и США (к югу от острова Бейкер ).
Несмотря на свое название, ни одна часть Экваториальной Гвинеи не находится на экваторе. Однако его остров Аннобон находится в 155 км (96 миль) к югу от экватора, а остальная часть страны находится к северу. Франция , Норвегия ( остров Буве ) и Великобритания — три другие страны Северного полушария , имеющие территории в Южном полушарии .
Экваториальные сезоны и климат [ править ]
Диаграмма времен года, показывающая ситуацию во время декабрьского солнцестояния. Независимо от времени суток (т.е. вращения Земли вокруг своей оси) Северный полюс будет темным, а Южный полюс будет освещен; см. также полярную ночь . Помимо плотности падающего света, рассеяние света в атмосфере больше, когда он падает под малым углом.
Времена года возникают в результате наклона оси Земли от линии, перпендикулярной плоскости ее вращения вокруг Солнца. В течение года Северное и Южное полушария попеременно поворачиваются то к Солнцу, то от него, в зависимости от положения Земли на ее орбите. Полушарие, обращенное к Солнцу, получает больше солнечного света и находится в летнее время, тогда как другое полушарие получает меньше солнца и находится в зимнем периоде (см. Солнцестояние ).
В дни равноденствий ось Земли перпендикулярна Солнцу, а не наклонена к нему или от него, а это означает, что день и ночь длятся около 12 часов на всей Земле.
Вблизи экватора это означает, что изменение силы солнечной радиации в зависимости от времени года иное, чем в более высоких широтах: максимум солнечной радиации получается во время равноденствий, когда место на экваторе находится под подсолнечной точкой в полдень, а промежуточные сезоны весны и осени приходятся на более высокие широты; а минимум происходит во время обоих солнцестояний, когда любой полюс наклонен к солнцу или от него, что приводит к лету или зиме в обоих полушариях. Это также приводит к соответствующему перемещению экватора от подсолнечной точки, которая затем располагается над соответствующим тропическим кругом или рядом с ним . Земли Тем не менее, температура высокая круглый год из-за того, что наклон оси на 23,5 ° недостаточен для создания низкого минимального полуденного склонения , чтобы достаточно ослабить солнечные лучи даже во время солнцестояний. Высокие круглогодичные температуры распространяются примерно до 25 ° к северу или югу от экватора, хотя умеренная сезонная разница температур определяется противоположными солнцестояниями (как и в более высоких широтах) вблизи полярных границ этого диапазона.
Вблизи экватора температура в течение года меняется незначительно, хотя могут быть существенные различия в количестве осадков и влажности. Термины «лето», «осень», «зима» и «весна» обычно не применяются. Низменности вокруг экватора обычно имеют климат тропических лесов , также известный как экваториальный климат, хотя холодные океанские течения приводят к тому, что в некоторых регионах наблюдается тропический муссонный климат с сухим сезоном в середине года, а также Сомалийское течение, создаваемое азиатскими муссонами. из-за континентального нагрева через высокое Тибетское нагорье несмотря на его экваториальное расположение, становится климат в Большом Сомали, засушливым.
Среднегодовая температура в экваториальных низменностях составляет около 31 ° C (88 ° F) во второй половине дня и 23 ° C (73 ° F) во время восхода солнца. Количество осадков очень велико вдали от зон апвеллинга холодных океанских течений: от 2500 до 3500 мм (от 100 до 140 дюймов) в год. В году около 200 дождливых дней, а среднегодовое количество солнечных часов составляет около 2000. Несмотря на высокие температуры на уровне моря круглый год, на некоторых возвышенностях, таких как Анды и гора Килиманджаро, есть ледники. Самая высокая точка экватора находится на высоте 4690 метров (15387 футов).
0 ° 0'0 ″ с.ш. 77 ° 59'31 ″ з.д. / 0,00000 ° с.ш. 77,99194 ° з.д. , найденная на южных склонах вулкана Каямбе [вершина 5790 метров (18 996 футов)] в Эквадоре . Это немного выше линии снега и единственное место на экваторе, где снег лежит на земле. На экваторе линия снега примерно на 1000 метров (3300 футов) ниже, чем на Эвересте , и на целых 2000 метров (6600 футов) ниже, чем самая высокая линия снега в мире, недалеко от тропика Козерога на Льюльяйльяко .| Климатические данные для Либревиля , Габон в Африке | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Месяц | Ян | февраль | Мар | апрель | Может | июнь | июль | август | Сентябрь | октябрь | ноябрь | декабрь | Год |
| Среднесуточный максимум °C (°F) | 29.5 (85.1) | 30.0 (86.0) | 30.2 (86.4) | 30.1 (86.2) | 29.4 (84.9) | 27.6 (81.7) | 26.4 (79.5) | 26.8 (80.2) | 27.5 (81.5) | 28.0 (82.4) | 28.4 (83.1) | 29.0 (84.2) | 28.58 (83.44) |
| Среднесуточное значение °C (°F) | 26.8 (80.2) | 27.0 (80.6) | 27.1 (80.8) | 26.6 (79.9) | 26.7 (80.1) | 25.4 (77.7) | 24.3 (75.7) | 24.3 (75.7) | 25.4 (77.7) | 25.7 (78.3) | 25.9 (78.6) | 26.2 (79.2) | 25.95 (78.71) |
| Среднесуточный минимум °C (°F) | 24.1 (75.4) | 24.0 (75.2) | 23.9 (75.0) | 23.1 (73.6) | 24.0 (75.2) | 23.2 (73.8) | 22.1 (71.8) | 21.8 (71.2) | 23.2 (73.8) | 23.4 (74.1) | 23.4 (74.1) | 23.4 (74.1) | 23.30 (73.94) |
| Среднее количество осадков, мм (дюймы) | 250.3 (9.85) | 243.1 (9.57) | 363.2 (14.30) | 339.0 (13.35) | 247.3 (9.74) | 54.1 (2.13) | 6.6 (0.26) | 13.7 (0.54) | 104.0 (4.09) | 427.2 (16.82) | 490.0 (19.29) | 303.2 (11.94) | 2,841.7 (111.88) |
| Среднее количество дождливых дней (≥ 0,1 мм) | 17.9 | 14.8 | 19.5 | 19.2 | 16.0 | 3.70 | 1.70 | 4.90 | 14.5 | 25.0 | 22.6 | 17.6 | 177.4 |
| Среднемесячное количество солнечных часов | 176.7 | 182.7 | 176.7 | 177.0 | 158.1 | 132.0 | 117.8 | 89.90 | 96.00 | 111.6 | 135.0 | 167.4 | 1,720.9 |
| Источник: Всемирная метеорологическая организация ( ООН ), [9] Гонконгская обсерватория [10] | |||||||||||||
| Климатические данные для Понтианака , Индонезия в Азии | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Месяц | Ян | февраль | Мар | апрель | Может | июнь | июль | август | Сентябрь | октябрь | ноябрь | декабрь | Год |
| Среднесуточный максимум °C (°F) | 32.4 (90.3) | 32.7 (90.9) | 32.9 (91.2) | 33.2 (91.8) | 33.0 (91.4) | 33.2 (91.8) | 32.9 (91.2) | 33.4 (92.1) | 32.6 (90.7) | 32.6 (90.7) | 32.2 (90.0) | 32.0 (89.6) | 32.7 (90.9) |
| Среднесуточное значение °C (°F) | 27.6 (81.7) | 27.7 (81.9) | 28.0 (82.4) | 28.2 (82.8) | 28.2 (82.8) | 28.2 (82.8) | 27.7 (81.9) | 27.9 (82.2) | 27.6 (81.7) | 27.7 (81.9) | 27.4 (81.3) | 27.2 (81.0) | 27.7 (81.9) |
| Среднесуточный минимум °C (°F) | 22.7 (72.9) | 22.6 (72.7) | 23.0 (73.4) | 23.2 (73.8) | 23.4 (74.1) | 23.1 (73.6) | 22.5 (72.5) | 22.3 (72.1) | 22.6 (72.7) | 22.8 (73.0) | 22.6 (72.7) | 22.4 (72.3) | 22.7 (72.9) |
| Среднее количество осадков, мм (дюймы) | 260 (10.2) | 215 (8.5) | 254 (10.0) | 292 (11.5) | 256 (10.1) | 212 (8.3) | 201 (7.9) | 180 (7.1) | 295 (11.6) | 329 (13.0) | 400 (15.7) | 302 (11.9) | 3,196 (125.8) |
| Среднее количество дождливых дней (≥ 0,1 мм) | 15 | 13 | 21 | 22 | 20 | 18 | 16 | 25 | 14 | 27 | 25 | 22 | 238 |
| Источник: Всемирная метеорологическая организация ( ООН ). [11] | |||||||||||||
| Климатические данные для Макапы , Бразилия, Южная Америка. | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Месяц | Ян | февраль | Мар | апрель | Может | июнь | июль | август | Сентябрь | октябрь | ноябрь | декабрь | Год |
| Среднесуточный максимум °C (°F) | 29.7 (85.5) | 29.2 (84.6) | 29.3 (84.7) | 29.5 (85.1) | 30.0 (86.0) | 30.3 (86.5) | 30.6 (87.1) | 31.5 (88.7) | 32.1 (89.8) | 32.6 (90.7) | 32.3 (90.1) | 31.4 (88.5) | 30.71 (87.28) |
| Среднесуточное значение °C (°F) | 26.5 (79.7) | 26.2 (79.2) | 26.3 (79.3) | 26.4 (79.5) | 26.8 (80.2) | 26.8 (80.2) | 26.8 (80.2) | 27.4 (81.3) | 27.8 (82.0) | 28.1 (82.6) | 27.9 (82.2) | 27.4 (81.3) | 27.03 (80.65) |
| Среднесуточный минимум °C (°F) | 23.0 (73.4) | 23.1 (73.6) | 23.2 (73.8) | 23.5 (74.3) | 23.5 (74.3) | 23.2 (73.8) | 22.9 (73.2) | 23.3 (73.9) | 23.4 (74.1) | 23.5 (74.3) | 23.5 (74.3) | 23.4 (74.1) | 23.29 (73.92) |
| Среднее количество осадков, мм (дюймы) | 299.6 (11.80) | 347.0 (13.66) | 407.2 (16.03) | 384.3 (15.13) | 351.5 (13.84) | 220.1 (8.67) | 184.8 (7.28) | 98.0 (3.86) | 42.6 (1.68) | 35.5 (1.40) | 58.4 (2.30) | 142.5 (5.61) | 2,571.5 (101.26) |
| Среднее количество дождливых дней (≥ 0,1 мм) | 23 | 22 | 24 | 24 | 25 | 22 | 19 | 13 | 6 | 5 | 6 | 14 | 203 |
| Среднемесячное количество солнечных часов | 148.8 | 113.1 | 108.5 | 114.0 | 151.9 | 189.0 | 226.3 | 272.8 | 273.0 | 282.1 | 252.0 | 204.6 | 2,336.1 |
| Источник: Всемирная метеорологическая организация ( ООН ), [12] Гонконгская обсерватория [13] | |||||||||||||
Церемонии пересечения линии [ править ]
Существует широко распространенная морская традиция проведения церемоний в честь первого пересечения моряком экватора. В прошлом эти церемонии были известны своей жестокостью, особенно в военно-морской практике. [ нужна ссылка ] Более мягкие церемонии пересечения линии, обычно с участием короля Нептуна , также проводятся для развлечения пассажиров на некоторых гражданских океанских лайнерах и круизных лайнерах. [ нужна ссылка ]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Экватор» . National Geographic — Образование . 6 сентября 2011 года . Проверено 9 марта 2021 г.
- ^ Хер, Апарна. «Равноденствие: день и ночь почти равны» . timeanddate.com . Проверено 5 ноября 2021 г.
- ^ «Определение экватора» . Оксфордские словари . Архивировано из оригинала 23 мая 2018 года . Проверено 5 мая 2018 г.
- ^ Уильям Барнаби Фаэрти; Чарльз Д. Бенсон (1978). «Мунпорт: История стартовых комплексов и операций Аполлона» . Серия историй НАСА. п. Глава 1.2: Космодром Сатурна. Специальная публикация НАСА-4204. Архивировано из оригинала 15 сентября 2018 года . Проверено 8 мая 2019 г.
Экваториальные стартовые площадки имели определенные преимущества перед объектами на континентальной части США. Запуск на восток с места на экваторе может использовать максимальную скорость вращения Земли (460 м/с (1510 футов/с)) для достижения орбитальной скорости. Более частые пролеты орбитального аппарата над экваториальной базой облегчили бы слежение и связь. Самое главное, что экваториальная стартовая площадка позволит избежать дорогостоящего метода изгиба, необходимого для вывода ракет на экваториальную орбиту с таких мест, как мыс Канаверал, Флорида (28 градусов северной широты). Необходимая коррекция траектории космического корабля может оказаться очень дорогостоящей: инженеры подсчитали, что для перевода корабля Сатурна на низкую экваториальную орбиту с мыса Канаверал потребовалось достаточно дополнительного топлива, чтобы уменьшить полезную нагрузку на целых 80%. На более высоких орбитах наказание было менее суровым, но все равно включало потерю как минимум 20% полезной нагрузки.
- ^ Функ, Анна (26 ноября 2018 г.). «Миллионы лет назад полюса сдвинулись — и это могло спровоцировать ледниковый период» . Откройте для себя журнал . Архивировано из оригинала 24 сентября 2023 г.
- ^ Лузум, Брайан; Капитан, Николь; Фиенга, Аньес; Фолкнер, Уильям; Фукусима, Тосио; Хилтон, Джеймс; Хоэнкерк, Кэтрин; Красинский, Джордж; Пети, Жерар; Питьева, Елена; Соффель, Майкл; Уоллес, Патрик (2011). «Система астрономических констант МАС 2009: отчет рабочей группы МАС по числовым стандартам фундаментальной астрономии» (PDF) . Селест Мех Дин Астр . 110 (4): 293–304. Бибкод : 2011CeMDA.110..293L . дои : 10.1007/s10569-011-9352-4 . S2CID 122755461 . Архивировано (PDF) из оригинала 1 августа 2023 г.
- ^ «Общие определения и числовые стандарты» (PDF) . Техническое примечание 36 IERS . Архивировано из оригинала (PDF) 18 декабря 2018 года.
- ^ Военно-географический институт Эквадора (24 января 2005 г.). «Технический отчет по определению нулевой широты» (на испанском языке).
- ^ «Информация о погоде в Либревиле» . Всемирная служба метеорологической информации . Всемирная метеорологическая организация.
- ^ «Климатологические нормы Либревиля» . Гонконгская обсерватория . Архивировано из оригинала 26 октября 2019 года.
- ^ «Информация о погоде в Понтианаке» . Всемирная служба метеорологической информации . Всемирная метеорологическая организация.
- ^ «Информация о погоде в Макапе» . Всемирная служба метеорологической информации . Всемирная метеорологическая организация.
- ^ «Климатологические нормы Макапы» . Гонконгская обсерватория . Архивировано из оригинала 26 октября 2019 года.
Источники [ править ]
- Мориц, Х. (сентябрь 1980 г.). «Геодезическая справочная система 1980». Бюллетень геодезии . 54 (3). Берлин : Springer-Verlag : 395–405. Бибкод : 1980БГеод..54..395М . дои : 10.1007/BF02521480 . S2CID 198209711 . (данные IUGG/WGS-84)
- Тафф, Лоуренс Дж. (1981). Вычислительная сферическая астрономия . Нью-Йорк : Уайли. ISBN 0-471-06257-Х . ОСЛК 6532537 . (данные МАС)
