Categories
Общество

Что такое долгота?

Долготы – это географические точки направления, которые определяют, как восток или запад находится на Земле. Точки измеряются в градусах и обозначаются греческой буквой λ (пишется как лямбда). Кроме того, существуют специальные линии, которые проходят через Северный полюс к Южному полюсу, соединяя точки одинаковой долготы. Эти линии называются меридианами. Самый особенный меридиан упоминается как Главный Меридиан. Эта конкретная долгота проходит через Гринвич в Англии. Он удерживает положение нулевой степени (0 °) долготы. Чтобы установить долготу других мест на Земле, места измеряются углом к ​​востоку или западу относительно основного меридиана. Начинается от 0 ° на восточной стороне до +180, а на западной стороне – до -180. Местоположение места к северу или югу от меридиана измеряется по широте. Это можно описать как угол между местной долготой и экватором.

Важно отметить, что Земля не является идеальной сферой. Если бы это была идеальная сфера, то долгота в определенном месте была бы равна углу между вертикальной плоскостью север-юг через это место и плоскостью меридиана Прайм / Гринвич. Хорошо, что Земля неоднородна, наличие гор и других неровностей на поверхности Земли позволяет смещать вертикальную плоскость на расстояние от оси. Когда происходит пересечение между плоскостью с севера на юг и меридианом по Гринвичу / простому меридиану, создается угол, и этот угол образует точную астрономическую долготу. Долготы, которые обозначены картами, образованы углом между меридианом, который проходит через Гринвич, и плоскостью, которая перпендикулярно проходит через кривизну, выбранную в качестве уровня моря на Земле. Это измерение не очень точное, так как гринвичская плоскость не проходит фактический уровень моря.

Происхождение и открытие

История долготы была внесена великими умами в области астрономии, картографии и навигации на протяжении многих веков. Эта информация была и остается важной. Например, при построении безопасного океана очень нужны были средства определения долготы и широты. Процесс поиска точных мер занял века и вклад очень великих ученых. Самые ранние работы, записанные по исследованию долготы, были в 3й до н.э. Эрастосфена. Его работа была позже построена одним Гиппархом во 2й до н.э. 11го Век открыл великий разум по имени Аль-Бурини, который обнаружил, что Земля вращается вокруг своей оси, открытие, которое формирует основу для современного представления о том, как связаны долгота и широта.

Начальные решения

В погоне за величием страны должны были вкладывать средства в зарубежную торговлю, поселения и аванпосты. По этой причине необходимость определения местоположения их кораблей в море по его долготе имела большое значение. Такие страны, как Франция, Испания и Нидерланды, предложили большие призы в решении проблемы долготы.

Одно из самых ранних решений проблемы долготы было основано на временных промежутках. В этом методе моряки определяли местное время, используя солнце в качестве ориентира по сравнению с местным временем. Этот метод решил проблему механических часов, не работающих в море из-за влажности и движений в море.

Британский Карл II основал Королевскую обсерваторию в 1675 году, чтобы выяснить долготу мест, чтобы помочь мореплавателям. Был открыт метод под названием «Метод лунного расстояния», в котором было записано точное местоположение звезд, а затем можно было использовать движение луны относительно звезд для расчета времени в Гринвиче. Задачей этого метода было предсказание движений Луны и отсутствие точных приборов для наблюдения.

Акт о долготе 1714 года

1714 год был отличным годом для исследований долготы. Британское правительство предложило приз в 20 000 фунтов стерлингов за решение вопроса о долготе с точностью до половины градуса, что эквивалентно 2 минутам. В качестве мотивации два решения были созданы одновременно. Производитель часов по имени Джон Харрисон сделал первый значительный вклад в создание Marine Timekeeper H4. Этот инструмент был позже переименован в Морской Хронометр. Среди других авторов Джон Хэдли и немецкий астроном Тобиас Майер, который усовершенствовал более ранние астрономические каталоги и инструменты, которые будут использоваться в методе Лунного расстояния. Астроном Ройал Невил Маскелин внес значительный вклад в свои усилия по созданию альманаха Nautica и Совета по долготе. Королевская обсерватория остается испытательным пунктом для морских ученых и астрономических наблюдателей. Эти усилия способствовали тому, что Гринвич стал референтным премьер-меридианом.

Расчет долготы

Долгота обозначается угловым измерением, начинающимся с 0 ° до + 180 ° к востоку и -180 ° к западу. Лямбда (λ) использовалась для обозначения мест расположения к востоку или западу от меридиана. Каждый градус долготы разделен на 60 минут, а минута делится на 60 секунд. В целях точности секунды фиксируются десятичными точками как 23 ° 27,5 'E. Это положение также может быть записано в виде десятичной дроби как 23,45833 ° E. Угловая часть также может быть передана как радианы для использования в расчетах как подписанная фракция π (пи) или беззнаковая дробь 2π. Во время расчетов суффикс запад / восток удаляется и заменяется отрицательным символом (-) к западу от простого меридиана, тогда как положительный знак (+) используется для обозначения мест к востоку от простого меридиана. Пересечение определенной долготы и определенной широты затем используется для расчета положения места на Земле.

Чтобы определить долготу места, вычисляется разница во времени между этим местом и всемирным координированным временем (UTC). Скорость движения солнца по небу = количество градусов по кругу / количество часов в день знак равно 360 ° ÷ 24 часа знак равно 15 ° в час. Следовательно, для человека, который на 4 часа опережает UTC, этот человек находится около 60 ° долготы (4 часа × 15 ° в час = 60 °). Чтобы быть точным в этом расчете, необходимо установить хронометр в UTC, а также уметь определять местное время, используя астрономические наблюдения или солнечные средства.

Сингулярность и разрыв долготы

В математике сингулярность может быть определена как точка, в которой математическая сущность не может быть определена или она не ведет себя определенным образом нормализованным образом таких сущностей, в то время как разрыв определяется как отсутствие продолжения функции в точке ее поля. При выполнении расчетов важно знать, что долгота на полюсах сингулярна, поэтому в таких точках расчеты могут быть не очень точными. Точка меридиана ± 180 ° представляет собой форму разрыва, с которой нужно обращаться осторожно. Чтобы предсказать и избежать ошибок в вычислениях, долгота и широта могут быть заменены представлением горизонтального положения во время вычислений.

Влияние тектонических плит на широту

Тектонические плиты постоянно движутся со скоростью 50-100 мм в год. Это означает, что разные места на Земле всегда движутся относительно друг друга. Эти движения увеличивают продольные расстояния между двумя точками в любом конкретном месте. Например, разница между Угандой на Африканской плите и Эквадором на Южно-Американской плите увеличивается примерно на 0,0014 угловых секунды в год. Чтобы уменьшить изменение долготы или широты между местами на одной и той же пластине, можно использовать систему отсчета, где точки / координаты зафиксированы на единственной пластине, например NAD83 для Северной Америки.

Длина градуса долготы

Длина в милях или любое другое измерение градуса между долготами зависит исключительно от радиуса круга широты. Поскольку градусы широт параллельны, вы обнаружите, что расстояние между каждым градусом широт будет оставаться почти постоянным. С другой стороны, поскольку градусы долгот шире, ближе друг к другу, ближе к экватору и ближе к полюсам, расстояние между двумя продольными точками сильно различается. Приблизительная степень широт составляет 69 миль друг от друга, но эта цифра варьируется в диапазоне от 68 703 миль около экватора до примерно 69 407 миль около полюсов. Степень долготы была зарегистрирована как самая высокая на экваторе – 69,172 мили на экваторе. Эта цифра постепенно уменьшается до 0 на полюсах, когда долготы сливаются в одну.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *