Сегодня на Земле не осталось ни одного участка, который бы не изучил человек или хотя бы не посетил! Чем больше информации появлялось о поверхности планеты, тем актуальнее вставал вопрос об определении местонахождения того или иного объекта. Меридианы и параллели, которые являются элементами градусной сетки, помогают находить географический адрес искомой точки и облегчают процесс ориентирования по карте.
История картографии
Человечество не сразу пришло к такому простому способу определения координат объекта, как вычисление его долготы и широты. Знакомые всем нам со школы, основные линии постепенно появлялись в источниках картографических знаний. Ниже располагается информация о нескольких ключевых этапах в истории становления таких наук, как география и астрономия, которые привели цивилизацию к созданию современной карты с удобной градусной сеткой.
- Одним из «родоначальников» естественных наук считается - Аристотель, который первым доказал, что наша планета имеет шарообразную форму.
- Древние путешественники Земли были очень наблюдательными, и они заметили, что на небе (по звёздам), легко прослеживается направление С (север) - Ю (юг). Вот эта линия и стала первым «меридианом», аналог которой сегодня можно найти на самой простой карте.
- Эратосфен, который больше известен как «отец науки географии», сделал очень много маленьких и больших открытий, которые повлияли на становление геодезии. Он первым использовал скафис (древние солнечные часы) для вычисления высоты солнца над территорией разных городов и заметил существенную разницу в своих замерах, которые зависели от времени суток и сезона. Эратосфен выявил связь между такими науками, как геодезия и астрономия, тем самым сделав возможным проведение многих исследований и замеров земных территорий при помощи небесных тел.
Градусная сетка
Многочисленные меридианы и параллели, пересекаясь на карте или глобусе, соединяются в географическую сетку, состоящую из «квадратов». Каждая её клетка ограничена линиями, которые имеют свой градус. Таким образом, при помощи этой сетки можно быстро найти искомый объект. Структура многих атласов построена так, что на отдельных страницах рассматриваются разные квадраты, что позволяет системно изучать любую территорию. С развитием географических знаний совершенствовался и глобус. Меридианы и параллели имеются на самых первых моделях, которые пусть и не содержали всей достоверной информации об объектах Земли, но уже давали представление о приблизительном местонахождении искомых точек. Современные карты имеют обязательные элементы, из которых состоит градусная сетка. При помощи нее определяются координаты.
Элементы градусной сетки
- Полюса - Северный (вверху) и Южный (внизу), являются точками, в которых сходятся меридианы. Они являются местами выхода виртуальной линии, которая называется осью.
- Полярные круги. С них начинаются границы заполярных областей. Полярные круги (Южный и Северный) расположены дальше 23 параллелей по направлению к полюсам.
- Он делит поверхность Земли на Восточное и и имеет ещё два названия: Гринвичский и Начальный. Все меридианы имеют одинаковую длину и на поверхности глобуса или карты соединяют полюса.
- Экватор. Он является сориентированной с З (запада) на В (восток), которая разделяет планету на Южное и Северное полушария. Все остальные линии, параллельные экватору, имеют разные размеры - их длина уменьшается к полюсам.
- Тропики. Их тоже два - Козерога (Южный) и Рака находятся на 66-й параллели к югу и северу от экватора.
Как определить меридианы и параллели искомой точки?
Любой объект на нашей планете имеет свою широту и долготу! Даже если он очень-очень маленький или, наоборот, довольно большой! Определять меридианы и параллели объекта и находить координаты точки - одно и то же действие, так как именно градус основных линий определяет географический адрес искомой территории. Ниже предлагается план действий, которым можно воспользоваться при вычислении координат.
Алгоритм адреса объекта на карте
- Уточните правильность географического названия объекта. Досадные ошибки случаются из-за банальной невнимательности, например: ученик ошибся в названии искомой точки и определил не те координаты.
- Приготовьте атлас, острый карандаш или указку и увеличительное стекло. Эти инструменты помогут более точно определить адрес искомого объекта.
- Выберите самую крупномасштабную карту из атласа, на которой нанесена нужная географическая точка. Чем мельче масштаб карты, тем больше погрешностей возникает при вычислениях.
- Определите отношение объекта к основным элементам сетки. Алгоритм данной процедуры, представлен после пункта: «Вычисление размеров территории».
- Если искомая точка не находится непосредственно на обозначенной на карте линии, то найдите ближайшие, которые имеют цифровое обозначение. Градус линий, обычно, указывается по периметру карты, реже - на линии экватора.
- При определении координат важно выяснить, через какое количество градусов расположены параллели и меридианы на карте и правильно вычислить искомые. Необходимо помнить, что элементы градусной сетки, кроме основных линий, можно провести через любую точку поверхности Земли.
Вычисление размеров территории
- Если необходимо вычислить размеры объекта в километрах, то необходимо вспомнить, что длина одного градуса линий сетки равняется - 111 км.
- Для определения протяжённости объекта с W на E (в случае если он полностью располагается в одном из полушарий: Восточном или Западном) достаточно из большего значения широты одной из крайних точек, вычесть меньшее и умножить полученное число на 111 км.
- Если нужно вычислить длину территории с N на S (только в том случае, если она вся расположена в одном из полушарий: Южном или Северном), то необходимо от большего градуса долготы одной из крайних точек, вычесть меньший, затем умножить полученную сумму на 111 км.
- Если по территории объекта проходит Гринвичский меридиан, то для вычисления его длины с W на E градусы широт крайних точек данного направления складываются, затем их сумма умножается на 111 км.
- Если на территории определяемого объекта находится экватор, то для определения её протяжённости с N на S необходимо сложить градусы долготы крайних точек этого направления, а полученную сумму умножить на 111 км.
Как определять отношение объекта к основным элементам градусной сетки?
- Если объект находится ниже экватора, то его широта будет только южной, если выше - северной.
- Если искомая точка расположена правее начального меридиана, то её долгота будет восточной, если левее - западной.
- Если объект находится выше 66-го градуса северной или южной параллели, то он входит в соответствующую полярную область.
Определение координат гор
Так как многие горные системы имеют большую протяжённость в разных направлениях, а меридианы и параллели, пересекающие такие объекты, имеют различные градусные величины, то процесс определения их географического адреса сопровождается многими вопросами. Ниже предлагаются варианты вычисления координат высоких территорий Евразии.
Кавказ
Самые живописные горы расположены между двумя водными акваториями материка: от моря Чёрного до Каспия. Меридианы и параллели имеют разные градусы, так какие же считать определяющими для адреса данной системы? В данном случае ориентируемся на самую высшую точку. То есть координаты горной системы Кавказ - это географический адрес пика Эльбрус, который равен - 42 градусам 30 минутам северной широты и 45 градусам восточной долготы.
Гималаи
Самая высокая система гор на нашем материке - Гималаи. Меридианы и параллели, имеющие различную градусную величину, пересекают этот объект так же часто, как и вышеназванный. Как правильно определить координаты этой системы? Поступаем так же, как и в случае с Уральскими горами, ориентируемся на высшую точку системы. Таким образом, координаты Гималаев совпадают с адресом пика Джомолунгма, и это - 29 градусов 49 минут северной широты и 83 градуса 23 минуты и 31 секунда восточной долготы.
Уральские горы
Самые протяжённые на нашем материке - Уральские горы. Меридианы и параллели, имеющие различные градусные величины, пересекают данный объект в различных направлениях. Для определения координат Уральских гор необходимо найти их центр на карте. Эта точка и будет являться географическим адресом данного объекта - 60 градусов северной широты и столько же восточной долготы. Подобный способ определения координат гор является приемлемым для систем, имеющих большую протяжённость в одном из направлений или в обоих.
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.
Точки пересечения земной оси с поверхностью земного шара называются полюсами (Северный и Южный). Вокруг этой оси Земля за 24 часа совершает один оборот.
На одинаковом расстоянии от полюсов проведена окружность, которая называется экватором.
Параллель - линии, условно проведенные по поверхности Земли параллельно экватору. Параллели на карте и глобусе направлены на запад и восток. Они не равны между собой по длине. Самая длинная параллель - экватор. Экватор – воображаемая линия на земной поверхности, полученная при мысленном рассечении эллипсоида на две равные части (Северное и Южное полушарие). При таком рассечении все точки экватора оказываются равноудаленными от полюсов. Плоскость экватора перпендикулярна оси вращения Земли и проходит через ее центр. Всего на Земле 180 меридианов, 90 из них к северу от экватора, 90 - к югу.
Параллели 23,5° северной и южной широты называются тропическими кругами или просто тропиками. На каждом из них один раз в год полуденное Солнце бывает в зените, т. е. солнечные лучи падают отвесно.
Параллели 66,5° северной и южной широты называют полярными кругами.
Через Северный и Южный полюсы проведены окружности, меридианы - кратчайшие линии, условно проведенные на поверхности Земли от одного полюса к другому.
Начальный или нулевой меридиан проведен по Гринвичской обсерватории (Лондон, Великобритания). Все меридианы имеют одинаковую длину и форму полуокружностей. Всего на Земле 360 меридианов, 180 к западу от нулевого, 180 - к востоку. Меридианы на карте и глобусе направлены с севера на юг.
Для точного определения местоположения любого объекта на поверхности земли одной линии экватора недостаточно. Поэтому полушария мысленно разделены еще множеством плоскостей, параллельных плоскости экватора – это параллели. Все они, как и плоскость экватора, перпендикулярны оси вращения планеты. Параллелей можно провести сколько угодно, но обычно их проводят с интервалом 10-20°. Параллели всегда ориентированы с запада на восток. Длина окружности параллелей уменьшается от экватора к полюсам. На экваторе она самая большая, а на полюсах равна нулю:
Длина дуг параллелей
|
Параллели |
Длина 1° в км |
При пересечении земного шара воображаемыми плоскостями, проходящими через ось Земли перпендикулярно плоскости экватора, образуются большие окружности – меридианы . В переводе на русский язык слово «меридиан» означает «полуденная линия». Действительно, их направление совпадает с направлением тени от предметов в полдень. Если идти все время по направлению этой тени, то обязательно придешь к Северному полюсу. Меридианы – кратчайшая линия, условно проведенная от одного полюса к другому. Все меридианы представляют собой полуокружности. Их можно провести через любые точки на поверхности Земли. Все они пересекаются в точках полюсов. Меридианы ориентированы с севера на юг. Средняя длина дуги 1° меридиана рассчитывается так:
40 008,5 км: 360° = 111 км
Длина всех меридианов одинакова. Направление местного меридиана в любой точке можно определить в полдень по тени от любого предмета. В Северном полушарии конец тени всегда показывает направление на север, в Южном – на юг.
Изображение линий меридианов и параллелей на глобусе и географических картах называют градусной сеткой.
Географическая широта - это расстояние какой-либо точки земной поверхности к северу или югу от экватора, выраженное в градусах. Широта бывает северной (если точка расположена к северу от экватора) и южной (если к югу от него).
Географическая долгота - это расстояние какой-либо точки земной поверхности от начального меридиана, выраженная в градусах. К востоку от нулевого меридиана будет восточная долгота (сокращенно: в. д.), к западу - западная (з. д.).
Географические координаты - географическая широта и географическая долгота заданного объекта.
1 слайд
Градусная сеть на глобусе и географической карте Презентацию подготовила Нехаева Е.А.
2 слайд
Повторение Что такое географическая карта? Чем план местности отличается от географической карты? Почему по карте нельзя точно судить о размерах и очертаниях объектов? Выберите масштабы географических карт: А) 1: 500 Б) 1: 500 000 В) 1: 1 000 Г) 1:2 500 000 Д) 1:25 000 000
3 слайд
Градусная сеть образуется меридианами и параллелями, проведенными через определенное число градусов. Меридианы и параллели - это воображаемые линии, которые помогают различать север и юг, запад и восток, по ним можно измерять расстояния, находить объекты по глобусу и карте.
4 слайд
Параллели Уменьшаясь к северу и югу, Форму круга сохранить сумели. Параллельны все они друг другу, Потому зовутся параллелями. Самую большую звать экватор, Маленькая - это точка полюс. Все с востока тянутся на запад, И по ним к широтам ведут поиск. Точки Земли, через которую проходит воображаемая земная ось Линия проведенная на одинаковом расстоянии от полюсов. Какие материки пересекает экватор? На какие полушария экватор делит Земной шар? Северное полушарие Южное полушарие Какие материки расположены и в северном и в южном полушарии?
5 слайд
6 слайд
Параллель – линия, условно проведенная на поверхности Земли параллельно экватору Определите самую протяженную параллель. Определите самую маленькую по протяженности параллель. Какое направление показывают параллели? запад восток Какова длина параллелей в километрах? Какова длина параллелей в градусах? Какую форму имеют параллели на глобусе Какую форму имеют параллели на карте полушарий Рабочая тетрадь стр. 21, задание 4 Протяженность экватора 40 000 км, в градусах - 360˚. Определите сколько километров в одном градусе меридиана на экваторе? 40 000: 360 = 111 км По физической карте полушарий определите сколько километров в 1 градусе меридиана на параллели 10 ˚, 20 ˚, 80 ˚ в северном полушарии?
7 слайд
Признаки Меридианы Параллели Направление на стороны горизонта Запад-восток Начало отчета Экватор Окончание отсчета Северный и Южный полюс Длина в градусах 90 0+90 0 Длина в км От 40 000 до 0 Длина 1 0 в км Разная от 111 до 0 Форма на глобусе окружности Форма на карте полушарий Дуги разной величины, экватор- прямая линия
8 слайд
Меридианы В переводе на русский язык слово «меридиан» означает «полуденная линия». Как можно объяснить такое название (рис.17 стр.28). Какие меридианы являются началом и концом отсчета? На какие полушария делят земной шар 0 Гринвичский и 180 меридиан? Какие материки расположены и в западном и восточном полушарии? Восточное полушарие Западное полушарие
9 слайд
10 слайд
Меридиан – кратчайшая линия, условно проведенная на поверхности Земли от одного полюса к другому. Рабочая тетрадь стр. 21, задание 4 Какое направление показывают меридианы? север юг Какова протяженность меридиана в километрах? Какова протяженность меридиана в градусах? Какую форму имеют меридианы на глобусе? Какую форму имеют меридианы на карте? Протяженность каждого меридиана 20 000 км., в градусах 180˚. Определите сколько километров в 1 ˚ меридиана? 20 000: 180˚ = 111 км
11 слайд
Признаки Меридианы Параллели Направление на стороны горизонта Север - юг Запад-восток Начало отчета Нулевой или Гринвичский Экватор Окончание отсчета 180 меридиан Северный и Южный полюс Длина в градусах 180 +180 90 0+90 0 Длина в км 20 000 От 40 000 до 0 Длина 1 0 в км 111 Разная от 111 до 0 Форма на глобусе полуокружности окружности Форма на карте полушарий Дуги равной величины, в центре прямая линия Дуги разной величины, экватор- прямая линия
Параллели, меридианы и образуемая ими градусная сеть позволяют точно указывать какие-либо места на поверхности Земли.
Параллели представляют собой окружности, параллельные экватору. При этом экватор принимают за 0°. Те окружности, которые находятся в северном полушарии, обозначают так: 10° с. ш., 35° с. ш. и тому подобное. Параллели южного полушария подписывают сокращением ю. ш.
Понятно, что параллелей можно провести сколько угодно. Можно проводить через один градус, можно через десять, а можно и через долю одного градуса. Все зависит от точности измерения.
Меридианы - это линии проведенные от Северного полюса до Южного. Они представляют собой полуокружности. Их также можно провести сколь угодно много, в зависимости от точности измерения. Начало отсчета меридианов было выбрано произвольно (то есть для этого не было причины, связанной с особенностями Земли), и находится оно в Гринвиче (это пригород Лондона). Измеряются меридианы также в градусах с подписью в. д. (восточной долготы) или з. д. (западной долготы).
Пересекающиеся параллели и меридианы образуют градусную сеть . Любую точку из пересечения можно однозначно определить. Например, 23° с. ш., 55° в. д. Именно такой способ используется для определения какого-либо объекта, местности на поверхности Земли.
Также параллели и меридианы можно измерять в километрах.