&14. Параллели и меридианы. Градусная сетка. Географические координаты

Работа с текстоми работа с атласом стр.22.

Учащиеся разделяются на группы и отвечают на вопросы.

– Что такое меридианы?

– Как они выглядят и почему они так называются.

– Протяженность меридианов.

– Что такое параллели?

– Почему они так называются, как они выглядят.

– протяженность параллелей.

Учитель: Ребята, что вы узнали о параллелях?

Ответ учащихся.

Параллелями называют линии, условно проведенные по поверхности земли параллельно экватору. Вспоминаем что такое экватор? Показывают на карте и на глобусе. В каждой точке параллель направлена на восток и на запад. Параллели – окружности, длина которых уменьшается от экватора к полюсам. Вспоминают, что такое полюс? Самая длинная параллель – это экватор. Длина его 40 000 км. Все параллели представляют собой окружности, длина которых уменьшается от экватора к полюсам. На карте полушарий параллели кривые линии (дуги), а экватор прямая линия.

Меридианы. В переводе на русский язык слово «Меридиан» означает «полуденная линия». Её направление совпадает с направлением тени от предметов в полдень. Если идти все время по направлению этой тени. То обязательно придешь к северному полюсу, а в обратную сторону – к Южному.

Меридианы – кратчайшие линии, условно проведённые на поверхности земли от одного географического полюса к другому. Все меридианы представляют собой полуокружности, сходятся у полюсов и имеют одинаковую длину. На физической карте полушарий срединный меридиан прямая линия, а остальные дуги.

Учитель: Параллели и меридианы проведены через определённое количество градусов.

Работа с картами и атласами.

Учитель: Экватор найдите на физической карте и на глобусе. На контурной карте обозначьте экватор. Он разделяет земной шар на два полушария (Северное и Южное). Отсчёт параллелей ведётся от экватора. Параллели 10, 20, … 80 градусов Северного или же Южного полушария.

Обозначьте параллель 10 градусов Северного полушария и 20 градусов южного полушария.

Параллели подписаны по кругу на карте полушарий и на меридиане (нулевом) на глобусе.

Учитель: По договорённости между странами начальным меридианом считается меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию в пригороде Лондона. Поэтому этот меридиан ещё называют Гринвичским. На карте его показывают более жирной, чем остальные меридианы, линией.

Выделите на карте нулевой меридиан. Он разделяет земной шар на два полушария (Западное и Восточное). Меридианы подписаны на экваторе.

Выполняем задание 43 стр. 36.

Учитель: Для чего же нужны параллели и меридианы?

Учащиеся: Для ориентирования, определять и указывать место различных географических объектов на поверхности Земли.

Учитель: Правильно. Древнегреческий ученый Эратосфен, живший в 276 -194 гг. до н. э., впервые предложил наносить на изображения земной поверхности условные линии – параллели и меридианы.

Определение направлений по меридианам и параллелям.

Учитель: Что нам известно. Какие направления показывают условные линии.

Учащиеся: Параллели – запад, восток.

Меридианы – север, юг.

Учитель: В каждой точке параллель перпендикулярна меридиану. Поэтому, если вы станете на местности лицом к северу, в направлении меридиана, разведете в стороны руки, то они укажут направление параллелей, т.е. запад – восток.

По меридианам и параллелям определяются основные и промежуточные стороны горизонта.

1. В каком направлении от Санкт – Петербурга находится Каир?
2. В каком направлении от Санкт –Петербурга находится Москва?
3. В каком направлении от Москвы находится Красное море.

С помощью условных линий можно определить не только направления, но и указать положение частей территорий, объектов. Чтобы определить, например, северную и южную части Австралии, надо положить на карту указку вдоль параллели, проходящей примерно посредине материка. К северу от указки будет северная часть, а к югу – южная. Как вы определите западную и восточную части Австралии.

В IV в. до н. э. величайший мыслитель древности Аристотель доказал, что наша планета имеет форму, очень близкую к форме шара.

Примерно в то же время, наблюдая во время путешествий в различных местах видимое движение звезд и Солнца, древние ученые установили для ориентировки на земной поверхности определенные условные линии.

Отправимся в мысленное путешествие по поверхности Земли. Положение над горизонтом воображаемой оси мира, вокруг которой происходит суточное вращение небесного свода, будет для нас все время меняться. В соответствии с этим будет меняться и картина движения звездного неба.

Поехав на север, мы увидим, что звезды в южной части неба поднимаются каждую ночь на меньшую высоту. А звезды в северной части - в нижней кульминации - имеют большую высоту. Двигаясь достаточно долго, мы попадем на Северный полюс. Здесь вообще ни одна звезда не поднимается и не опускается. Нам будет казаться, что все небо медленно кружится параллельно горизонту.

Древние путешественники не знали, что видимое движение звезд является отражением вращения Земли. И они не бывали на полюсе. Но им необходимо было иметь ориентир на земной поверхности. И они выбрали для этой цели легко определяемую по звездам линию север - юг. Эта линия получила название меридиана.

Меридианы можно проводить через любые точки на поверхности Земли. Множество меридианов образует систему воображаемых линий, соединяющих Северный и Южный полюсы Земли, которые удобно использовать для определения местоположения.

Примем один из меридианов на начальный. Положение любого другого меридиана в этом случае будет известно, если указано направление отсчета и задан двугранный угол между искомым меридианом и начальным.

В настоящее время по международному соглашению условились считать начальным тот меридиан, который проходит через одну из старейших в мире астрономических обсерваторий - Гринвичскую обсерваторию, расположенную на окраине Лондона. Угол, образованный каким-либо меридианом с начальным, называют долготой. Долгота, например, меридиана Москвы 37° к востоку от Гринвича.

Чтобы отличить друг от друга точки, лежащие на одном и том же меридиане, пришлось ввести вторую географическую координату - широту. Широтой называют угол, который проведенная в данном месте поверхности Земли отвесная линия образует с плоскостью экватора.

Термины долгота и широта дошли до нас от древних мореходов, которые описывали длину и ширину Средиземного моря. Та координата, которая соответствовала измерениям длины Средиземного моря, стала долготой, а та, которая соответствовала ширине, стала современной широтой.

Нахождение широты, как и определение направления меридиана, тесно связано с движением звезд. Уже древние астрономы доказали, что высота полюса мира над горизонтом в точности равна широте места.

Предположим, что Земля имеет форму правильного шара, и рассечем ее по одному из меридианов, как на рисунке. Пусть на Северном полюсе стоит человек, изображенный на рисунке в виде светлой фигуры. Для него направление вверх, т. е. направление отвесной линии, совпадает с осью мира. Полюс мира находится у него прямо над головой. Высота полюса мира равна здесь 90 .

Так как видимое вращение звезд вокруг оси мира является отражением реального вращения Земли, то в любой точке Земли, как мы уже знаем, направление оси мира остается параллельным направлению оси вращения Земли. Направление же отвесной линии при переходе из точки в точку меняется.

Возьмем, например, другого человека (на рисунке - темная фигура). Направление оси мира у него осталось таким же, как и у первого. А направление отвесной линии изменилось. Поэтому высота полюса мира над горизонтом здесь не 90°, а значительно меньше.

Из простых геометрических соображений ясно, что высота полюса мира над горизонтом (на рисунке угол ft) действительно равна широте (угол ф).

Линия, соединяющая точки с одинаковыми широтами, получила название параллели.

Меридианы и параллели образуют так называемую систему географических координат. Каждая точка на земной поверхности имеет вполне определенную долготу и широту. И наоборот, если известна широта и долгота, то можно построить одну параллель и один меридиан, в пересечении которых получится одна единственная точка.

Понимание особенностей суточного движения звезд и введение системы географических координат позволили осуществить первое определение радиуса Земли. Оно было выполнено во второй половине III в. до н. э. известным математиком и географом Эратосфеном.

Принцип этого определения заключается в следующем. Пусть удалось измерить разность широт двух точек, лежащих на одном меридиане (см. рис.). Тем самым нам стал известен угол Дф с вершиной в центре Земли, который соответствует дуге меридиана L на поверхности Земли. Если теперь удастся измерить также и дугу L, то мы получим сектор с известной длиной дуги и соответствующим ей центральным углом. На рисунке этот сектор показан отдельно. Путем несложных вычислений можно получить величину радиуса этого сектора, который и является радиусом Земли.

Эратосфен, грек по национальности, жил в богатом египетском городе Александрии. К югу от Александрии находился другой город - Сиена, который в наши дни называется Асуаном и где, как известно, с помощью Советского Союза сооружена знаменитая высотная плотина. Эратосфен знал, что Сиена обладает интересной особенностью. В полдень одного из июньских дней Солнце над Сиеной бывает настолько высоко, что его отражение видно на дне даже очень глубоких колодцев. Отсюда Эратосфен заключил, что высота Солнца в Сиене в этот день равна точно 90°. Кроме того, раз Сиена лежит строго к югу от Александрии, то они находятся на одном меридиане.

Для необычного измерения Эратосфен решил воспользоваться скафисом - чашеобразными солнечными часами со штырьком и делениями внутри них. Установленные вертикально, эти солнечные часы по тени от штырька дают возможность измерить высоту Солнца над горизонтом. И в полдень того самого дня, когда Солнце над Сиеной поднялось настолько высоко, что все предметы перестали отбрасывать тени. Эратосфен измерил его высоту на городской площади Александрии. Высота Солнца в Александрии, по измерениям Эратосфена, оказалась равной 82° 48". Стало быть, разность широт Александрии и Сиены составляет 90° 00" - 82° 48" = 7° 12".

Оставалось измерить расстояние между ними. Но как это сделать? Как измерить на поверхности Земли расстояние, равное в современных единицах примерно 800 км?

Трудности подобного предприятия были тогда буквально неисчислимы.

Действительно, как изготовить такую гигантскую линейку, с помощью которой можно было бы произвести измерения? Как сделать, чтобы на протяжении 800 км эта линейка укладывалась строго по меридиану, без всяких перекосов?

Необходимые данные о расстоянии между городами пришлось взять из рассказов купцов, водивших торговые караваны из Александрии в Сиену. Купцы говорили, что расстояние между ними составляет примерно 5000 греческих стадиев. Эратосфен принял это значение за истинное и, использовав его, вычислил величину радиуса Земли.

Если сравнить полученную Эратосфеном величину с современными данными, то получится, что он ошибся относительно немного - всего только на 100 км.

Так, с III в. до н. э., со времени Эратосфена, переплелись пути астрономии и геодезии - другой древней науки, изучающей форму и размеры как всей Земли в целом, так и отдельных ее частей.

Методы астрономических определений широт развивались и совершенствовались. Это было особенно важно, в частности, именно в связи с необходимостью более тщательного определения размера Земли. Ибо, начиная с того же Эратосфена, было уяснено, что задача определения размера Земли распадается на две части: астрономическую, т. е. определение разности широт, и геодезическую, т. е. определение длины дуги меридиана. Эратосфен сумел решить астрономическую часть задачи, и принципиально тем же путем шли многочисленные его последователи.

Мы еще будем иметь случай рассказать о более точных измерениях размера Земли, а пока, освоившись с определением широт, займемся делом значительно более сложным - определением географических долгот.

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.



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.

«И мелькают города и страны, параллели, меридианы» – поется в песне под названием «Глобус». Но если обозначенные на глобусе города и страны существуют в реальности, то параллели и меридианы – суть объекты воображаемые, нанесенные на глобус или карту исключительно для удобства чтения и ориентирования.

Лучший помощник в ориентировании – это система координат, у которой обязательно должна быть точка отсчета. У Земли (впрочем, такой же принцип можно применить и к любой другой планете или ее спутнику – было бы, для чего) такую воображаемую «нулевую точку» определили с помощью полюсов – точек, через которые проходит ось ее вращения. Северный полюс – объект скорее математический, он находится в Северном Ледовитом океане, а вот Южный полюс – вполне реальная точка на суше, на материке под названием Антарктида, туда можно добраться, там можно сфотографироваться – если не боитесь замерзнуть, конечно…

Так вот, на равном расстоянии от этих самых полюсов, посередине между ними, находится воображаемый «пояс» Земли, делящий планету пополам, на Северное и Южное полушария. Большинство материков находится в каком-то одном из них, и одна только Африка – в обоих. Так вот, экватор – это и есть «точка отсчета», которая считается нулевой широтой. Воображаемые линии, проведенные на карте и глобусе параллельно экватору, называются параллелями.

Широта измеряется в градусах, 1 градус – примерно 111 км. Считают ее от экватора (чем дальше от него, тем больше число: экватор – 0 градусов, полюса – 90 градусов). К северу от экватора отсчитываются градусы северной широты, к югу – восточной долготы. Есть и еще один способ обозначения: к югу от экватора широта записывается со знаком минус (это можно понять: те, кто создавал географическую науку, жили в Северном полушарии, а своя рубашка, как известно, ближе к телу).

Все это, конечно, замечательно, но…

Вспомним роман Ж.Верна «Дети капитана Гранта». Героям, отправившимся на помощь капитану Гранту и его спутникам, выжившим после кораблекрушения, было известно, что место их нахождения – тридцать семь градусов одиннадцать минут южной широты. Чтобы найти их, героям пришлось совершить кругосветное путешествие по этой параллели.

Во избежание таких сложностей существует вторая координата – долгота, а на карте ее обозначают меридианы – линии, соединяющие полюса.

Если бы мы захотели выбрать параллель для самого продолжительного кругосветного путешествия, это был бы, несомненно, экватор. А вот выбрать для такого дела меридиан не получится – они примерно одинаковы, так что выбрать среди них точку отсчета не так-то просто, поэтому долгое время в этом плане был разнобой: во Франции за точку отсчета принимали Парижский меридиан, в России – проходящий через Пулковскую обсерваторию и т.д. Наконец, в 1884 г. на Международной конференции в Вашингтоне приняли единую точку отсчета – меридиан, проходящий через ось пассажного инструмента обсерватории в Гринвиче – административном округе Лондона на правом берегу Темзы. Именно от Гринвичского меридиана считают западную и восточную долготу (героям упомянутого романа не повезло: долготу в записке смыло водой).

Количество километров в одном градусе долготы назвать сложнее, чем применительно к широте: оно неодинаково на разных широтах – на экваторе тоже 11 км, а чем ближе к полюсам – тем меньше).