Меридиан (география) - Meridian (geography)
В географии и геодезии , меридиан (или линия долготы ) составляет половину воображаемой полярного большого круга или большого эллипса на поверхности Земли, в координатной линии завершенного на Северный полюс и Южный полюс . Меридиан - это геометрическое место, соединяющее точки равной долготы , которые представляют собой угол (в градусах или других единицах ) к востоку или западу от данного нулевого меридиана (в настоящее время это опорный меридиан IERS ). Положение точки на меридиане определяется этой долготой и ее широтой , измеряемой в угловых градусах к северу или югу от экватора . Каждый меридиан перпендикулярен всем кругам широты . Меридианы представляют собой половину большого круга на поверхности Земли. Длина меридиана на современной эллипсоидной модели Земли ( WGS 84 ) оценивается в 20 003,93 км (12 429,9 миль).
Пре-Гринвич
Первый нулевой меридиан был установлен Эратосфеном в 200 г. до н. Э. Этот нулевой меридиан использовался для измерения положения Земли, но имел много проблем из-за отсутствия измерения широты. Много лет спустя, примерно в 19 веке, все еще были проблемы с нулевым меридианом. Множество местоположений географического меридиана означало, что существовала несогласованность, потому что в каждой стране были свои собственные рекомендации относительно того, где был расположен нулевой меридиан.
Этимология
Термин « меридиан» происходит от латинского meridies , что означает «полдень»; подсолнечная точка проходит через данный меридиан в солнечной полдень , на полпути между временами восхода и захода солнца на этом меридиане. Точно так же Солнце одновременно пересекает небесный меридиан . Та же самая латинская основа дает начало терминам am (ante meridiem) и pm (post meridiem), используемых для устранения неоднозначности часов дня при использовании 12-часовых часов .
Международная конференция по меридианам
Из-за растущей мировой экономики возникла потребность в установленном международном главном меридиане, чтобы упростить путешествия по всему миру, что, в свою очередь, улучшило бы международную торговлю между странами. В результате Конференция была проведена в 1884 году в Вашингтоне, округ Колумбия. Двадцать шесть стран присутствовали на Международной конференции по меридианам, чтобы проголосовать по международному нулевому меридиану. В конечном итоге результат был следующим: будет только один меридиан, меридиан должен был пересечь и пройти в Гринвиче (который был 0 °), было бы два направления долготы до 180 ° (восток - плюс, запад - минус. ), будет универсальный день, и день начнется в среднюю полночь начального меридиана.
Географический
Ближе к концу XII века было два основных места, признанных географическим положением меридиана, Франция и Великобритания. Эти два местоположения часто противоречили друг другу, и урегулирование было достигнуто только после проведения Международной конференции по меридианам, на которой Гринвич был признан местоположением 0 °.
Меридиан, проходящий через Гринвич (внутри Гринвичского парка) , Англия, называемый нулевым меридианом , был установлен на нулевом градусе долготы, в то время как другие меридианы определялись углом в центре Земли между тем местом, где он и нулевой меридиан пересекали экватор. Поскольку круг составляет 360 градусов , меридиан на противоположной стороне Земли от Гринвича, антимеридиан, образует другую половину круга с тем, который проходит через Гринвич, и находится на долготе 180 ° рядом с международной линией дат (с отклонения суши и островов по причинам границы). Меридианы от запада от Гринвича (0 °) до антимеридиана (180 °) определяют западное полушарие, а меридианы от востока от Гринвича (0 °) до антимеридиана (180 °) определяют восточное полушарие . На большинстве карт показаны линии долготы.
Положение нулевого меридиана несколько раз менялось на протяжении истории, в основном из-за того, что транзитная обсерватория строилась рядом с предыдущей (для обслуживания судоходства). Такие изменения не имели существенного практического эффекта. Исторически сложилось так, что средняя ошибка определения долготы была намного больше, чем изменение положения. Принятие Всемирной геодезической системы 84 "(WGS84) в качестве системы позиционирования сместило начальный геодезический меридиан на 102,478 метра к востоку от его последнего астрономического положения (измеренного в Гринвиче). Положение текущего начального геодезического меридиана никак не идентифицируется. вид знака или разметки (как раньше было астрономическое положение) в Гринвиче, но может быть обнаружен с помощью приемника GPS.
Эффект нулевого меридиана (по гринвичскому времени)
В интересах наций было согласовать один стандартный меридиан, чтобы принести пользу их быстрорастущей экономике и производству. Дезорганизованной системы, которая была у них раньше, было недостаточно для их растущей мобильности. До GWT у автобусных служб Англии был нестабильный график. США и Канада также улучшали свою железнодорожную систему, и им также требовалось стандартное время. Со стандартным меридианом дилижанс и поезда смогли работать более эффективно. Спор о том, какой меридиан является более научным, был оставлен в стороне, чтобы найти наиболее удобный с практической точки зрения. Они также смогли согласиться с тем, что универсальный день будет средним солнечным днем. Они согласились, что дни начинаются в полночь, и универсальный день не повлияет на использование местного времени. Отчет был подан в «Сделки Королевского общества Канады» от 10 мая 1894 г .; по «Объединению астрономических, гражданских и морских дней»; в котором говорилось, что:
- гражданский день - начинается в полночь и заканчивается в полночь после,
- астрономический день - начинается в полдень гражданского дня и продолжается до следующего полудня, и
- морской день - заканчивается в полдень гражданского дня, начиная с предыдущего полудня.
Магнитный меридиан
Магнитный меридиан является эквивалентной воображаемой линией , соединяющей магнитных южных и северных полюсов и может быть принят в качестве горизонтальной составляющей магнитных силовых линий вдоль поверхности земли. Следовательно, стрелка компаса будет параллельна магнитному меридиану. Однако стрелка компаса не будет устойчивой на магнитном меридиане, поскольку долгота с востока на запад является полной геодезической . Угол между магнитным и истинным меридианом - это магнитное склонение , которое важно для навигации по компасу. Навигаторы могли использовать азимут (горизонтальный угол или направление пеленга компаса) восходящего и заходящего Солнца для измерения магнитного склонения (разницы между магнитным и истинным севером).
Истинный меридиан
Истинный меридиан является аккорд , который идет от одного полюса к другому, проходя через наблюдателя, и контрастирует с магнитным меридианом, который проходит через магнитные полюса и наблюдателя. Истинный меридиан можно определить путем тщательных астрономических наблюдений, а магнитный меридиан просто параллелен стрелке компаса. Арифметическая разница между истинным и магнитным меридианом называется магнитным склонением , что важно для калибровки компасов.
Генри Д. Торо классифицировал этот истинный меридиан по сравнению с магнитным меридианом, чтобы иметь более качественную, интуитивную и абстрактную функцию. Он использовал истинный меридиан, так как его компас изменился на несколько градусов. Были некоторые вариации. Когда он отмечал линию визирования Истинного Меридиана от дома его семьи до склада, он мог проверять склонение своего компаса до и после съемки в течение дня. Он записал эту вариацию.
Меридианный проход
Меридиан канал является моментом , когда небесный объект проходит меридиан наблюдателя. В этот момент небесный объект находится в самой высокой точке. Когда солнце проходит в два раза большую высоту при восходе и заходе, можно усреднить, чтобы получить время прохождения меридиана. Навигаторы использовали склонение солнца и высоту солнца при прохождении местного меридиана, чтобы вычислить свою широту по формуле.
Широта = (90 ° - полуденная высота + склонение)
Склонение главных звезд - это их углы к северу и югу от небесного экватора. Важно отметить, что прохождение меридиана не произойдет ровно через 12 часов из-за наклона земли. Прохождение меридиана может происходить в пределах нескольких минут изменения.
Измерение вращения Земли
Многие из этих инструментов полагаются на способность измерять долготу и широту Земли. На эти инструменты также обычно влияла местная гравитация, которая хорошо сочеталась с существующими технологиями, такими как магнитный меридиан.
Смотрите также
использованная литература
внешние ссылки
- Проект "Главный меридиан" (США)
- Уайт, К. Альберт (1991). История прямоугольной системы обзора (PDF) . OCLC 987270720 .
- Страница ресурсов Министерства внутренних дел США, Бюро землепользования
- . . 1914 г.