Как определить широту и продолжительность года.
«Географические координаты определяют положение точки на земной поверхности или, более широко, в географической оболочке. Географическая Широта - угол φ между местным направлением зенита и плоскостью экватора, отсчитываемый от 0° до 90° в обе стороны от экватора. Географическую широту точек, лежащих в северном полушарии, (северную широту) принято считать положительной, широту точек в южном полушарии - отрицательной. О широтах, близких к полюсам, принято говорить как о высоких, а о близких к экватору - как о низких.
От широты места, как и от времени года, зависит продолжительность дня.
Широту места можно определить с помощью таких астрономических инструментов как секстант или гномон (прямое измерение)» (ru.wikipedia.org/wiki/ Географические_координаты).
Географическая широта, показывает насколько точка находится севернее или южнее от экватора, и составляет угол от 0° до 90°,отсчитываемый от плоскости экватора до одного из полюсов - северного или южного.
Параллели (широты) - это окружности, параллельные экватору. Чем более высокая широта, тем меньше окружность и, соответственно, меньше продолжительность года.
«Астрономическая широта и долгота определяются астрономическими наблюдениями.
Географические координаты - величины, обобщающие две системы координат: геодезическую и астрономическую
При решении инженерно-геодезических задач в основном применяют плоскую прямоугольную геодезическую и полярную системы координат. Для определения положения точек в плоской прямоугольной геодезической системе координат используют горизонтальную координатную плоскость ХОУ, образованную двумя взаимно перпендикулярными прямыми. Одну из них принимают за ось абсцисс X, другую - за ось ординат Y, точку пересечения осей О - за начало координат. Изучаемые точки проектируют с математической поверхности Земли на координатную плоскость ХОУ. Так как сферическая поверхность не может быть спроектирована на плоскость без искажений...» (координаты - edu.dvgups.ru/METDOC/ITS/GEOD/LEK/l1/L5_1.htm).
Чтобы на карте или местности всегда можно было найти какой-нибудь объект, была создана международная система координат, включающая широту и долготу. Иногда необходимо определить географические координаты своего местоположения, например, чтобы передать спасательной службе или для других целей.
Географические координаты измеряются в градусах, минутах и секундах. Градусом географической широты является 1/180 часть меридиана. Средняя длина одного градуса широты соответствует примерно 111,12 км. Средняя длина одной минуты соответствует 1852 м (10 кабельтовых, или 1 морской мили). Диаметр Земли (длина земной оси) между полюсами равна 12713 км.
Определение широты
«Определите полдень в данной местности. Для этого необходимо воспользоваться гномоном - древнейшими солнечными часами, т.е. воткнутой строго вертикально в землю палкой 1-1,5 м. И засекать путем отметок на земле длины падающей линии. При приближении солнца к зениту, тень станет укорачиваться, и в момент, когда она станет наиболее короткой, это и будет истинным солнечным временем в полдень в данной местности, т.е ваши солнечные часы показывают 12ч. Хочется заметить, что во время полудня тень от палки будет направлена строго с юга на север».
Достаточно поставить одну метку, и засечь время от момента прохождения солнечной тени через метку, время нужно определить в течении двух - трех дней и выбрать среднее значение.
Для удобства расчета, за нулевую ось Х примем ось вращения Земли, тогда на экваторе будет 90 градусов широты.
0,625 х 144 = 90, где 144 - коэффициент.
Для перевода полученных значений в географическую широту вычитаем, например, 90 - 72 = 18 град.сев.ш.
Продолжительность дня = 24 часа х 60 = 1440 минут
На экваторе продолжительность дня больше на
0,625 х 1440/ 365 = 900/365 = 2,46575 минуты или 2 мин. 28 сек.
Продолжительность года 365,25 дней соответствует широте
0,25 х 144 = 36 градусов (А.ш.), 90 - 36 = 54 градуса северной широты (или южной).
Москва имеет координаты: 55°45′06″ с.ш., 37°37′04″ в.д.
Москва расположена на широте - 55,751 (0,751 х 60 = 45,06),
90 - 55,751 = 34,249 (А.ш.), разделить на 144 = 0,23784 =>
Продолжительность года в Москве = 365,238 дней.
Продолжительность суток => 0,238 х 1440/365 => 24 ч. 56 сек.
Соответственно, если с помощью гномона и хронометра определена продолжительность суток, широту высчитываем в обратной последовательности.
Хронометр (от хроно... и... метр) - высокоточные переносные часы, крупногабаритные и малогабаритные (включая наручные) электронно-механические и электронные кварцевые. Принципиальная схема наиболее распространённых кварцевых Х. та же, что и у кварцевых часов. Такие Х. не нуждаются в карданном подвесе и амортизаторах, т.к. отсутствие подвижных элементов в механизме делает их устойчивыми к различного рода сотрясениям. Кварцевые Х. не требуют заводки - одного гальванического элемента (например, окиснортутного элемента или окисносеребряного) хватает на год работы. Электронно-механические Х. имеют обычно стрелочную, а электронные - цифровую индикацию (на светодиодах, или жидких кристаллах). Кварцевые Х. отличаются высокой стабильностью хода: средний суточный ход крупногабаритных Х. около ± 0,01 сек, а наручных ± 0,3 сек. За месяц погрешность наручного Х. не превышает 5 сек.