Что такое способ измерения по градусной сети

Градусная сеть и её элементы, географические координаты. Урок 5

Глобус пересекают регулярные линии, делящие всю его площадь на четырёхугольники — это градусная сеть. Её впервые стали чертить на картах Эратосфен и Птолемей, а придумал Гиппарх Никейский – древнегреческий астроном, математик, механик и географ, живший во II в. до н. э. На Земле этих линий нет, их начертили люди, чтобы легче было определять адрес объекта на поверхности планеты. Градусная сеть используется и для других целей – для расчета расстояний и площадей, для проверки верности масштаба или для его определения.

Градусная сеть – это комплекс параллелей и меридианов на глобусах и географических картах, служащий для определения географических координат (широты и долготы) точек земной поверхности. Это та же система математических координат, но перенесённая на шар. Ось Х тут заменяет экватор, ось У – нулевой меридиан, и вместо прямых линий здесь окружности и дуги.

Градусная сеть

Построение градусной сети возможно потому, что Земля вращается вокруг воображаемой оси, что обуславливает существование двух неподвижных точек – полюсов. Полюса и являются действительными точками отсчёта, именно на них опираются при построении параллелей и меридианов.

Географические полюса – Южный и Северный – это точки пересечения земной поверхности с воображаемой осью вращения Земли. На полюсах нет сторон горизонта, точки на них не имеют долготы, у них есть только широта, поэтому все направления там точно противоположны: на Северном полюсе – южные, на Южном – северные. Теперь вы знаете, как ответить на каверзный вопрос: где построить дом, чтобы все его окна выходили на юг?

Ось Земли и полюса

Источник изображения: http://s2.travelask.ru/system/images/files/001/200/167/wysiwyg/Ось_вращения_Земли_1.jpg?1538421478

Что ещё включает в себя градусная сеть?

Градусная сеть кроме полюсов включает экватор, параллели и меридианы.

Экватор – линия пересечения земного шара плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно оси её вращения. Он одинаково удалён от полюсов и делит земной шар на два полушария – Южное и Северное (в переводе на русский слово «экватор» означает «уравнитель»). От экватора начинают отсчёт первой координаты – широты, он имеет широту в 0°. Длина земного экватора равна 40 076 км.

Сечение земного шара экватором

Параллели (греч. parallelos – идущие рядом) – условные окружности на земном шаре, линии сечения его поверхности плоскостями, параллельными плоскости экватора. Они проведёны параллельно экватору. Длина параллелей уменьшается от экватора к полюсам, поэтому длина дуги 1° разных параллелей неодинакова. Параллели указывают направление Запад-Восток. Все точки одной параллели имеют одну широту и находятся на одинаковом расстоянии от экватора.

Источник фотографии: https://ykl-res.azureedge.net/c3cde436-73c0-4dac-b4a6-c67693389a7c/Параллели.png

Меридианы (лат. meridianus– полуденный) – линии сечения земной поверхности плоскостями, проходящими через ось вращения Земли и соответственно через оба её полюса. Полная длина земного меридиана – около 40 009 км.

Длина 1° меридиана в среднем составляет 111,1 км. Из-за сплюснутости с полюсов Земли она больше (111,7 км) у полюсов и меньше у экватора (110,6 км).

Сечение земного шара по начальному меридиану

Направление меридиана определяется в полдень по самой короткой тени вертикальных предметов, направление на север – это и есть направление местного меридиана. Все меридианы сходятся у полюсов, и поэтому расстояние между двумя меридианами по мере их удаления от экватора уменьшается и на полюсах становится равным нулю. Отсюда следует, что протяженность дуги в 1° географической долготы на каждой параллели будет разной.

Чтобы найти для любой параллели длину дуги в 1°, нужно умножить 111,3 км (длину дуги экватора в 1°) на косинус угла, соответствующего географической широте искомой параллели. Зная это, можно высчитывать расстояния по карте.

График для определения протяженности дуги параллели в 1°

Определяем географические координаты

Градусная сеть поможет определить географические координаты. Поскольку мы имеем дело с дугами и окружностями, то все расчеты координат следует производить в градусах, минутах и секундах. Поэтому и сеть называется градусной.

Градусная сеть позволяет определять местоположение любой точки на земной поверхности с помощью географических координат – широты и долготы. При определении географических координат Земля принимается за шар, хотя мы помним, что она геоид.

Географическая широта φ – угол между плоскостью экватора и отвесной линией в данной точке, другими словами – это угловое расстояние точки от экватора по меридиану. Измеряется от 0 (экватор) до 90° (полюса). Различают северную (лежащую в Северном полушарии) и южную (расположенную в Южном полушарии) широту. Северную широту принято считать положительной, а южную – отрицательной. О широтах, близких к экватору, принято говорить как о низких, к полюсам – как о высоких.

Все точки, лежащие на одной параллели, имеют одинаковую широту. На глобусе параллели подписываются на 0° и 180° меридианах, на картах – на боковых рамках.

Определение географической широты

Все параллели – окружности, они содержат 360°. От экватора до каждого из полюсов градусное расстояние составляет 90°.

Ответьте на вопросы. По какой параллели можно быстрее совершить кругосветное путешествие – по 0° или по 66°? Почему кругосветные плавания нельзя считать доказательством шарообразности Земли?

«… 7июня 1862 г. трёхмачтовое судно «Британия» … Глазго потерпело крушение …гони … южн… берег… два матроса Капитан Гр… дости… контин… пл… жесток… инд… брошен этот документ … долготы и 37° … широты. Окажите им помощь… погибнут …» — это всё, что было известно о гибели судна капитана Гранта из романа Жюля Верна «Дети капитана Гранта». Но одной широты недостаточно, чтобы определить положение объекта на Земле. Ведь 37 параллель только в Южном полушарии пересекает и Южную Америку, и Австралию, и Новую Зеландию, и многочисленные острова.

Географическая долгота λ – двугранный угол, образованный плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, иначе – угловое расстояние точки от начального меридиана.

Все меридианы – дуги и по длине они одинаковые. Поэтому люди договорились, от какого из них вести отсчёт. Долгое время каждая страна вела счёт долготы от своего начального меридиана, Франция – от Парижского, Россия – от Пулковского (с обсерваторией) у Санкт-Петербурга, США и Англия – от Гринвичского. С 1884 года нулевым и начальным меридианом для всех стран считается Гринвичский. Он проходит через пригород города Лондона Гринвич, где в 1637 г была основана одна из старейших в мире астрономических обсерваторий. Выбор начального меридиана очень важен, так как с ним связан и отсчёт времени.

От нулевого меридиана ведут счёт расстояния в градусах на восток от 0° до 180° и на запад 0° до 180°. Нулевой меридиан, продолжением которого является 180°, делит Землю на Западное и Восточное полушария. Меридианы показывают направление север-юг.

К востоку от Гринвичского меридиана долгота восточная, к западу – западная. От неё зависит местное солнечное время. Все точки, лежащие на одном меридиане, имеют одинаковую долготу. На глобусе меридианы подписываются на экваторе, на картах – на экваторе или на верхней и нижней рамках. На практике географическую долготу определяют по разнице местного времени между нулевым меридианом и меридианом пункта наблюдения.

Определение географической долготы

Любая точка на земле имеет свой «географический адрес». Теперь мы знаем, что этот адрес состоит из двух частей. Это как при игре в «морской бой», где тоже используется адрес. Две части географического адреса – широта и долгота, определить их нам помогает градусная сеть. Широта – место точки на определённой параллели, долгота – на меридиане. Место их пересечения и есть географический адрес – географические координаты.

Зная географические координаты можно найти любой объект на карте. И, наоборот, можно нанести новый объект на карту, определив его географические координаты, как это делали все первооткрыватели. Ошибки в этом стоили многих жизней.

До времени существования навигаторов, географические координаты в открытом море определяли сначала с помощью такого прибора, как астролябия, а затем его заменил секстант.

Астролябия Секстант

Градусная сеть: географическая широта

Определить географическую широту – это значит показать расстояние от экватора по меридиану до заданной точки; измеряется она в градусах, от 0° до 90°, бывает северной и южной.

Для того, чтобы узнать широту заданной точки, нужно найти параллель, на которой она расположена. Отсчёт начинается от экватора, следуя строго вдоль меридиана на север или на юг. Расстояние от экватора по меридиану до полюса составляет 90°, чем больше мы будем удаляться от экватора, тем больше будет длина меридиана до нужной нам параллели, тем больше будет её широта.

Некоторые параллели специально подписывают и обозначают на картах. Это тропики и полярные круги. Северный тропик ещё называют Тропиком Рака, а южный – тропиком Козерога. Задание: определите широту каждой из этих условных линий.

Алгоритм определения широты объекта, расположенного на обозначенной на карте параллели:

1. Найти объект на карте.
2. Найти экватор.
3. Определить, в каком направлении нужно двигаться к определяемому объекту – на север или на юг (так мы узнаём, какой будет широта северной или южной).
4. Определяем широту параллели, на которой расположен объект. Например, Санкт-Петербург расположен на параллели, отстоящей от экватора на 60° к северу от экватора, значит его широта 60° северной широты (с. ш.).

Если объект расположен между параллелями:

1. Определить широту ближайшей к объекту параллели со стороны экватора (действуя по алгоритму, описанному выше).
2. Определить количество градусов от этой параллели до нужного нам объекта. Делать это нужно при помощи линейки. Расстояние между соседними параллелями на карте равно 10°, значит 1° — это 1/10 часть этого расстояния.
3. Прибавить полученное число к широте найденной ближайшей параллели. (Например, ближайшая к Москве параллель со стороны экватора – 50° с.ш. Расстояние от этой параллели до Москвы равно 6°. Широта Москвы равна 56°, так как если мы к 50 +6 получится именно столько).

А теперь покажите на карте место катастрофы корабля, если в сообщении сказано, что оно произошло на 12 параллели. Чего нам не хватает для точного нахождения места? Данных о долготе.

Определение координат: географическая долгота

Меридианы называют линиями долготы. На одном меридиане все точки имеют одинаковую долготу. Для того, чтобы узнать долготу заданной точки, нужно найти меридиан, на котором она расположена.

Параллели и меридианы на местности

Географическая долгота – это расстояние в градусах от нулевого меридиана до меридиана, проведённого через заданную точку. Если следовать строго вдоль параллели от Гринвичского меридиана к западу – то это западная долгота (з.д.), к востоку – восточная долгота (в.д.). Россия расположена в западном и восточном полушариях, поскольку территорию страны пересекает 180 меридиан.

Определим долготу Москвы и Санкт-Петербурга. Для того, чтобы определить долготу объекта, необходимо:

1. Найти на карте начальный меридиан.
2. Найти на карте определяемый объект, например город Санкт-Петербург.
3. Определить долготу меридиана, на котором расположен объект (Санкт-Петербург находится на меридиане, удалённом от начального к востоку на 30°, его долгота 30° в. д.).

Если объект располагается между меридианами, то нужно:

1. Определить долготу ближайшего меридиана к объекту со стороны Гринвичского (нулевого) меридиана, следуя прежнему алгоритму.
2. Определить количество градусов между этим меридианом и объектом, помня, что между соседними меридианами, как и между параллелями, расстояние равно 10°.
3. Прибавить получившееся число к долготе ближайшего меридиана. Ближайший к Москве меридиан со стороны нулевого меридиана 30° в. д.. Расстояние от этого меридиана до Москвы 7,5°, значит, долготу Москвы высчитываем следующим образом: 30°+7,5°=37,5°. Долгота Москвы – 37,5° в.д.

Так мы установили координаты Санкт-Петербурга – 60° с.ш., 30°в. д. и Москвы – 56° с. ш., 37,5° в. д.

Градусная сеть в вопросах и заданиях (ответы можете присылать в комментариях):

1. Дайте определение градусной сетки и её элементам.
2. В 1856 г английский путешественник Давид Ливингстон совершил открытие замечательного объекта. Найдите данный объект на карте, если известны его координаты: 18°ю.ш., 109°в.д.
3. Этот остров имеет несколько названий: Рапа-Нуи, Вайгу, но чаще его обозначают под другим названием. Найдите этот остров на карте: 27°с.ш., 109° з. д.
4. Отрывок из книги «Два капитана» В. Каверина: «1915 года, марта месяца 16 дня, в широте 79° и в долготе от Гринвича 90° с борта дрейфующего судна «Святая Мария» при хорошей видимости и ясном небе была замечена на восток от судна неизвестная обширная земля с высокими горами и ледниками», сообщает рапорт начальника экспедиции капитана Татаринова. Экспедиция проходила в Карском море. Определите, к какой широте и долготе относятся указанные в рапорте координаты. Какую землю открыла экспедиция капитана Татаринова?
5. Найдите точку, где пересекается параллель 37° ю.ш. и меридиан 153° з. д. Именно здесь яхта «Дункан» и её пассажиры нашли капитана Гранта, обогнув почти весь земной шар вдоль параллели 37° ю. ш.
6. Географический детектив: «Сигнал SOS» « Однажды по делам службы Георгу Рафу пришлось находиться в управлении береговой охраны. Он уже заканчивал беседу с начальником управления, когда неожиданно в кабинет вбежал молодой офицер.

— Сэр, получен сигнал SOS, — доложил он начальнику.

— Немедленно высылайте спасательный вертолёт.

— Сэр, дело в том, что связь с яхтой, терпящей бедствие, прервалась. Радист успел чётко зафиксировать только долготу – 120° з. д., а во время передачи широты начались помехи. Широта то ли 30°, то ли 40°.

Раф резко встал с кресла и подошёл к карте.

— Вы невнимательны, лейтенант. Ясно, что из этих двух широт возможна только одна.

Какую широту назвал инспектор Раф?»

• Физическая география: Справ. пособие для подгот. отд. вузов/ Г.В. Володина, И.В. Душина, С.Г. Любушкина и др.; Под ред. К.В. Пашканга. – М.: Высш. шк.. 1991.

• География. Начальный курс. 6 класс: методическое пособие / авт.-сост. А.П. Кузнецов. – М.: Дрофа. 2010
• География. Землеведение: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / О.А. Климанова, М.Н. Белова, Э.В. Ким и др.; Под ред. О.А. Климановой. – М.: Дрофа, 2004
• http://geography.su/books/item/f00/s00/z0000000/st019.shtml
• Болотникова Н.В. Методические рекомендации к учебнику Е.М. Домогацких, Н.И. Алексеевского «География» для 6 класса общеобразовательных организаций / Н.В. Болотникова. М.: ООО «Русское Слово – учебник», 2014.

Вам будет интересно

Вспомните! Как доказать, что Земля шарообразна? Как развивались знания о форме Земли в процессе её…

Почему Солнце встаёт на востоке, а садится на западе? В древности египтяне думали, что бог…

Химические элементы в живых организмах образуют два класса соединений: органические и неорганические, а также находятся…

Почему бывает лето и зима? По какой причине они не на всей Земле сменяют друг…

Подумайте! Когда нужно начинать ориентироваться – до похода или тогда, когда уже заблудился? Какие способы…

Источник