Jaká je délka?

Zeměpisné délky jsou zeměpisné body směru, které určují, jak je východ nebo západ poloha na Zemi. Body jsou měřeny ve stupních a symbolizovány řeckým písmenem λ (špalda jako lambda). Také tam jsou zvláštní linky, které běží přes severní pól k jižnímu pólu spojovat body na stejných délkách. Tyto linie se nazývají meridiány. Nejvíce zvláštní meridián je odkazoval se na jako Prime Meridian. Tato konkrétní délka vede přes Greenwich v Anglii. Drží polohu nulové (0 °) délky. Za účelem stanovení délky jiných míst na Zemi, jsou místa měřena úhlem na východ nebo na západ ve vztahu k prvočíselnému poledníku. Začíná od 0 ° na východní straně do +180 a na západ, úhel stoupá do -180. Umístění místa na sever nebo na jih od poledníku Prime Meridian se měří šířkou. To lze popsat jako úhel mezi místní délkou a rovníkem.

Je důležité poznamenat, že Země není dokonalá koule. Pokud by to byla dokonalá koule, pak by délka na určitém místě byla rovna úhlu mezi svislou rovinou sever - jih, která prochází tímto místem a rovinou Prime / Greenwichského poledníku. Je dobré, že Země není stejnoměrná, přítomnost hor a jiné nepravidelnosti na zemském povrchu umožňují posunutí svislé roviny o vzdálenost od osy. Když se stane křižovatka mezi severem k jihu a Greenwichským / poledníkem, vytvoří se úhel a tento úhel vytvoří přesnou astronomickou délku. Země, které jsou identifikovány mapami, jsou tvořeny úhlem mezi poledníkem, který prochází Greenwichem, a rovinou, která prochází kolmo skrz zakřivení zvolené jako hladina zemského moře. Toto měření není příliš přesné, protože rovina Greenwich neprochází skutečnou hladinou moře.

Původ a objev

Dějiny zeměpisné délky přispěly velkými mozky v oblasti astronomie, tvorby map a navigace po mnoho staletí. Tyto informace byly a stále jsou důležité. Například, v bezpečném oceánovém spiknutí, prostředky k definování zeměpisná délka a šířka byla velmi potřebná. Proces hledání přesných opatření trval staletí a přínos velmi velkých učenců. Nejčasnější práce zaznamenané na výzkumu na zeměpisné délce byl v 3. století BCE Erastosthenes. Jeho dílo bylo později vybudováno jedním Hipparchusem ve 2. století př. Nl. 11. století odhalilo velkou mysl jménem Al-Burini, který zjistil, že země se otáčí na své ose, objev, který tvoří základ pro moderní víru o tom, jak spolu souvisí délka a šířka.

Počáteční řešení

Ve snaze o velikost musely národy investovat do zámořského obchodu, osad a základen. Z tohoto důvodu byla velmi důležitá potřeba identifikovat umístění jejich lodí v moři s využitím jeho délky. Národy jako Francie, Španělsko a Nizozemsko nabídly skvělé ceny za řešení otázky zeměpisné délky.

Jedno z prvních řešení problému zeměpisné délky bylo založeno na časových mezerách. Metoda zahrnovala námořníky určující místní čas použitím slunce jako referenčního bodu ve srovnání s místním časem. Tato metoda vyřešila problém mechanických hodin nepracujících na moři vlivem vlhkosti a pohybů na moři.

Britský Charles II odstartoval Royal Observatory v roce 1675, aby zjistil délku míst, aby pomohl navigátorům. Byla objevena metoda nazvaná Lunární distanční metoda, kde bylo zaznamenáno přesné umístění hvězd, pak byl pohyb měsíce ve vztahu k hvězdám použit k výpočtu času v Greenwichi. Výzvou v této metodě bylo předpovědět pohyby měsíce a nedostatek přesných přístrojů pro pozorování.

Zákon o délce 1714

Rok 1714 byl pro výzkum zeměpisné délky velkým rokem. Britská vláda nabídla cenu £ 20, 000 pro řešení otázky zeměpisné délky blízkostí poloviny míry, který je ekvivalent k 2 minutám. Jako motivace byla současně vytvořena dvě řešení. Výrobce hodinek jménem John Harrison učinil první relevantní příspěvek prostřednictvím svého vytvoření námořního časoměřiče H4. Tento nástroj byl později přejmenován na Marine Chronometer. Další přispěvatelé zahrnují Johna Hadleyho a německého astronoma Tobiase Mayera, který zdokonalil dřívější astronomické katalogy a nástroje, které mají být použity v metodě Lunar Distance. Astronom Royal Nevil Maskelyne učinil pozoruhodné příspěvky prostřednictvím svého úsilí o almužnu Nautica a radu Longitude. Královská observatoř zůstane testovacím místem pro námořní učence a astronomické pozorovatele. Toto úsilí velmi přispělo k tomu, aby se Greenwich stal referenčním premiérem.

Výpočty délky

Zeměpisná délka je označena úhlovým měřením od 0 ° do + 180 ° východně a -180 ° západně. Lambda (λ) byl používán označit umístění umístění východ nebo západ Prime poledníku. Každý stupeň délky od sebe je oddělen 60 minut a minuta je zase rozdělena na 60 sekund. Pro účely přesnosti jsou sekundy zachyceny desetinnými místy jako takové 23 ° 27, 5 ′ E. Tato pozice může být také zapsána jako desetinný zlomek jako takový 23, 45833 ° E. Úhlová část může být také dopravena jako radany, které mají být použity ve výpočtech jako podepsaný zlomek π (pi) nebo zlomek nepodepsaný 2 π. Během výpočtů, západ / východ přípona je vynechána být nahrazený záporným symbolem (-) západ Prime poledníku zatímco pozitivní znamení (+) je používán naznačovat místa na východ od Prime poledníku. K určení polohy místa na Zemi se pak používá průsečík určité délky a specifické zeměpisné šířky.

Pro určení délky místa se vypočítá časový rozdíl mezi tímto místem a univerzálním koordinovaným časem (UTC). Rychlost pohybu slunce po obloze = počet stupňů v kruhu / počet hodin za den = 360 ° ÷ 24 hodin = 15 ° za hodinu. Pro osobu 4 hodiny před UTC je tedy tato osoba blízko 60 ° délky (4 hodiny × 15 ° za hodinu = 60 °). Aby byl tento výpočet přesný, je třeba, aby byl na UTC stanoven chronometr a byl také schopen určit místní čas místa pomocí astronomického pozorování nebo slunečních prostředků.

Singularita a diskontinuita délky

V matematice může být singularita definována jako bod, ve kterém nelze definovat matematickou entitu, nebo se nedokáže chovat v konkrétním normalizovaném způsobu těchto entit, zatímco diskontinuita je definována jako nedostatek pokračování funkce v bodě ve svém oboru. Při výpočtech je důležité vědět, že zeměpisná délka je u sloupů jednotná, takže výpočty nemusí být v těchto bodech velmi přesné. Bod ± 180 ° Meridián představuje formu nespojitosti, která musí být pečlivě zpracována. Aby bylo možné předvídat chyby ve výpočtech a vyhnout se jejich chybám, může být délka a šířka nahrazena horizontálním znázorněním polohy během výpočtů.

Vliv tektonických desek na Latitude

Tektonické desky se neustále pohybují rychlostí 50-100 mm za rok. To znamená, že různá místa na Zemi se vždy pohybují ve vzájemném vztahu. Tyto pohyby zvyšují podélné vzdálenosti mezi dvěma body na kterémkoliv místě. Například rozdíl mezi Ugandou na africkém talíři a Ekvádorem na jihoamerickém talíři roste přibližně o 0, 0014 obloukových sekund ročně. Ke snížení změny délky nebo zeměpisné šířky mezi místem na stejné desce může být použit referenční rámec, kde body / souřadnice jsou upevněny na singulární desce jako NAD83 pro Severní Ameriku.

Délka stupně zeměpisné délky

Délka v míle nebo jiné měření stupně mezi zeměpisnými délkami závisí pouze na poloměru kruhové šířky. Protože stupně zeměpisných šířek jsou paralelní, zjistíte, že vzdálenost mezi jednotlivými stupni zeměpisných šířek zůstane téměř konstantní. Na druhé straně, protože stupně délek jsou širší od sebe blíže k rovníku a blíže k pólům, vzdálenost mezi dvěma podélnými body se velmi liší. Přibližná míra zeměpisných šířek je 69 mílí od sebe, ale toto číslo se liší v rozsahu od 68.703 mílí blízko rovníku k asi 69.407 blízko pólů. Stupeň zeměpisné délky byl zaznamenán jako nejvyšší na rovníku na 69, 172 km u rovníku. Toto číslo se postupně snižuje na 0 u pólů, protože délky se spojují do jednoho.