Nultý poledník - Prime meridian
Hlavní meridián je meridián (řada délky ) v geografickém souřadnicovém systému , ve kterém je délka definována jako 0 °. Hlavní poledník a jeho anti-meridián ( 180. poledník v systému 360 ° ) dohromady tvoří velký kruh . Tento velký kruh rozděluje sféroid na dvě polokoule . Pokud někdo používá směry východu a západu z definovaného hlavního poledníku, pak je lze nazvat východní polokoulí a západní polokouli .
Hlavní poledník pro těleso, které není tidally uzamčeno (nebo alespoň není synchronní), je zcela libovolné, na rozdíl od rovníku , který je určen osou otáčení. U nebeských objektů, které jsou přílivově uzamčeny (konkrétněji synchronní), jsou však jejich hlavní meridiány určeny obličejem vždy dovnitř oběžné dráhy (planeta obrácená ke své hvězdě nebo měsíc obrácený ke své planetě), stejně jako jsou rovníky určeny otáčení. Pro hlavní meridián Země byly v různých regionech v historii použity nebo prosazovány různé konvence. Nejpoužívanějším moderním poledníkem je referenční poledník IERS . Je odvozen, ale mírně se odchyluje od greenwichského poledníku , který byl v roce 1884 vybrán jako mezinárodní standard.
Zeměpisné délky pro Zemi a Měsíc se měří od jejich hlavního poledníku na 0 ° až 180 ° východně a 180 ° západně. U všech ostatních těles sluneční soustavy se zeměpisná délka měří od 0 ° (jejich hlavní poledník) do 360 °. Západní délky se používají, pokud je rotace těla přímá, to znamená, že dodržuje pravidlo pravé ruky . Východní délky se používají, pokud je rotace retrográdní. Avšak ° E, které jsou větší než 180, lze převést na ° W odečtením hodnoty od 360. Totéž platí pro ° W větší než 180, převedené na ° E.
Dějiny
Pojem délky pro Řeky byl vyvinut Greek Eratosthenovo (c. 276-195 př.nl) v Alexandrii , a Hipparchos (c. 190-120 př.nl) v Rhodos , a aplikovat na velký počet měst ze strany geograf Strabo (64 /63 BCE - c. 24 CE). Ale byl to Ptolemaios (asi 90 - 168 n. L.), Kdo jako první použil konzistentní poledník pro mapu světa ve své Geographii .
Ptolemaios použil jako svůj základ „ Fortunate Isles “, skupinu ostrovů v Atlantiku , které jsou obvykle spojeny s Kanárskými ostrovy (13 ° až 18 ° západní šířky), přestože jeho mapy více odpovídají kapverdským ostrovům (22 ° až 25 ° W). Hlavním bodem je být pohodlně na západ od západního cípu Afriky (17,5 ° západní délky), protože záporná čísla ještě nebyla použita. Jeho hlavní poledník dnes odpovídá 18 ° 40 'západně od Winchesteru (asi 20 ° západní délky). V té době byla hlavní metoda určování délky pomocí hlášených časů zatmění měsíce v různých zemích.
Jeden z prvních známých popisů standardního času v Indii se objevil ve 4. století n. L. Astronomické pojednání Surya Siddhanta . Kniha postulující sférickou Zemi popsala tisíce let staré zvyky hlavního poledníku neboli nulové délky, jak procházejí Avanti , starověkým názvem historického města Ujjain , a Rohitaka , starověký název Rohtak ( 28 ° 54 ′ N 76 ° 38 'východní délky / 28,900 ° N 76,633 ° E ), město poblíž Kurukšétry .
Ptolemaiova Geographia byla poprvé vytištěna s mapami v Bologni v roce 1477 a mnoho raných glóbů v 16. století následovalo jeho příkladu. Ale stále existovala naděje, že existuje „přirozený“ základ pro hlavní meridián. Kryštof Kolumbus hlásil (1493), že kompas ukazoval přímo na sever kdesi uprostřed Atlantiku a tato skutečnost byla použita v důležité smlouvě z Tordesillas z roku 1494, která urovnala územní spor mezi Španělskem a Portugalskem o nově objevené země. Linka Tordesillas byla nakonec osídlena na 370 ligách (2193 kilometrů, 1362 statutárních mil nebo 1184 námořních mil) západně od Kapverd . To je znázorněno na mapě Dioga Ribeira z roku 1529. Ostrov São Miguel (25,5 ° západní délky) na Azorských ostrovech byl stále používán ze stejného důvodu až v roce 1594 Christopherem Saxtonem , i když do té doby se ukázalo, že linie nulové magnetické odchylky nenasledovala linii délky.
V roce 1541 vyrobil Mercator svůj slavný 41 cm pozemský glóbus a nakreslil svůj hlavní meridián přesně přes Fuerteventuru (14 ° 1'W) na Kanárských ostrovech. Jeho pozdější mapy používaly Azory podle magnetické hypotézy. Ale v době, kdy Ortelius vyrobil v roce 1570 první moderní atlas, začaly se používat další ostrovy, jako například Kapverdy. V jeho atlasu byly počítány délky od 0 ° do 360 °, ne 180 ° W až 180 ° E, jak je dnes obvyklé. Tuto praxi následovali navigátoři až do 18. století. V roce 1634 použil kardinál Richelieu jako volbu poledníku nejzápadnější ostrov Kanárských ostrovů Ferro , 19 ° 55 'západně od Paříže. Zeměpisec Delisle rozhodla zaokrouhlit tento off až 20 ° C, takže se prostě stal poledník Paříže přestrojení.
Na počátku 18. století byla bitva o zlepšení určení délky na moři, což vedlo k vývoji námořního chronometru od Johna Harrisona . Ale byl to vývoj přesných hvězdných map, především od prvního britského astronoma Royal , Johna Flamsteeda v letech 1680 až 1719 a šířených jeho nástupcem Edmundem Halleyem , který umožnil navigátorům používat lunární metodu určování délky přesněji pomocí oktantu vyvinutého Thomas Godfrey a John Hadley .
V 18. století většina zemí v Evropě přizpůsobily svůj vlastní primární poledníku, obvykle přes jejich kapitálu, tedy ve Francii Paříž poledník byl předseda, v Německu to bylo Berlin poledník , v Dánsku Kodaň poledník , av Spojeném království Greenwich poledník .
V letech 1765 až 1811 vydal Nevil Maskelyne 49 čísel námořního almanachu na poledníku Královské observatoře v Greenwichi . „Maskelynovy tabulky nejenže umožnily lunární metodu, ale také učinily z greenwichského poledníku univerzální referenční bod. Dokonce i francouzské překlady námořního almanachu zachovaly Maskelynovy výpočty z Greenwiche - navzdory skutečnosti, že každá další tabulka v Connaissance des Temps považoval pařížský poledník za hlavní. “
V roce 1884 na mezinárodní konferenci meridiánů ve Washingtonu hlasovalo 22 zemí o přijetí greenwichského poledníku jako hlavního poledníku světa. Francouzi argumentovali neutrální linií, zmiňovali Azory a Beringovu úžinu , ale nakonec se zdrželi hlasování a až do roku 1911 nadále používali pařížský poledník.
Seznam hlavních meridiánů na Zemi
Lokalita | Moderní zeměpisná délka | Jméno poledníku | obraz | Komentář |
---|---|---|---|---|
Beringův průliv | 168 ° 30 'západní délky | Nabídl v roce 1884 jako možnost neutrálního hlavního poledníku Pierre Janssen na Mezinárodní poledníkové konferenci | ||
Washington DC | 77 ° 03'56,07 "W (1897) nebo 77 ° 04'02,24" W (NAD 27) nebo 77 ° 04'01,16 "W (NAD 83) | Nový poledník námořní observatoře | ||
Washington DC | 77 ° 02'48,0 "W, 77 ° 03'02,3", 77 ° 03'06,119 "W nebo 77 ° 03'06,276" W (obojí pravděpodobně NAD 27). Pokud by NAD27, druhý by byl 77 ° 03'05,194 ″ W (NAD 83) | Poledník staré námořní observatoře | ||
Washington DC | 77 ° 02'11,56299 ″ W (NAD 83), 77 ° 02'11,55811 ″ W (NAD 83), 77 ° 02'11,58325 ″ W (NAD 83) (tři různé památky původně zamýšlené být na poledníku Bílého domu) | Poledník Bílého domu | ||
Washington DC | 77 ° 00'32,6 ″ W (NAD 83) | Kapitolský poledník | ||
Philadelphie | 75 ° 10 '12 ″ W | |||
Rio de Janeiro | 43 ° 10 '19 ″ W | |||
Fortunate Isles / Azory | 25 ° 40 '32 ″ W | Používán až do středověku, navržený jako jeden z možných neutrálních poledníků Pierrem Janssenem na mezinárodní poledníkové konferenci | ||
El Hierro (Ferro) , Kanárské ostrovy |
18 ° 03 'západní délky, později předefinováno na 17 ° 39' 46 '' západní šířky |
Ferro poledník | ||
Tenerife | 16 ° 38 '22 "šířky | Poledník na Tenerife | Poté, co opustili myšlenku magnetického poledníku, se proslavili s holandskými kartografy a navigátory | |
Cadiz | 6 ° 17 '35,4 "W | Cádizský poledník | Královská observatoř v jihovýchodní věži Castillo de la Villa , používaná 1735–1850 španělským námořnictvem. | |
Lisabon | 9 ° 07 '54,862 ″ W | |||
Madrid | 3 ° 41 '16,58 ″ W | |||
Kew | 0 ° 00 '19,0 ″ W | Prime Meridian (před Greenwichem) | Nachází se na observatoři krále Jiřího III | |
Greenwich | 0 ° 00 '05,3101 ″ W | Greenwichský poledník | Vzdušný poledník | |
Greenwich | 0 ° 00 '05,33 ″ W | Průzkum arzenálu Spojeného království nultý poledník | Bradley Meridian | |
Greenwich | 0 ° 00 '00,00 ″ | Referenční poledník IERS | ||
Paříž | 2 ° 20 '14,025 ″ E | Pařížský poledník | ||
Brusel | 4 ° 22 '4,71 ″ E | |||
Antverpy | 4 ° 24 'východní délky | Poledník v Antverpách | ||
Amsterdam | 4 ° 53 'východní délky | Prostřednictvím Westerkerk v Amsterdamu; používá se k definování zákonné doby v Nizozemsku v letech 1909 až 1937 | ||
Pisa | 10 ° 24 'východní délky | |||
Oslo (Kristiania) | 10 ° 43 '22,5 ″ E | |||
Florencie | 11 ° 15 'východní délky | Floridský poledník | Používá se v Petersově projekci , 180 ° od poledníku procházejícího Beringovým průlivem | |
Řím | 12 ° 27 '08,4 ″ E | Poledník Monte Mario | Používá se v Roma 40 Datum | |
Kodaň | 12 ° 34 '32,25 ″ E | Rundetårn | ||
Neapol | 14 ° 15 'východní délky | |||
Pressburg | 17 ° 06 '03 ″ E | Meridianus Posoniensis | Používá Sámuel Mikoviny | |
Buda | 19 ° 03 '37 ″ E | Meridianu (s) Budense | Používá se mezi 1469 a 1495; představil Regiomontanus , používají Marcin Bylica , Galeotto Marzio , Miklós Erdélyi (1423–1473), Johannes Tolhopff (c. 1445–1503), Johannes Muntz. Zasazeno do královského hradu (a hvězdárny) v Budíně. | |
Stockholm | 18 ° 03 '29,8 ″ E | Na Stockholmské hvězdárně | ||
Krakov | 19 ° 57 '21,43 ″ E | Krakovský poledník | na staré krakovské hvězdárně na Śniadecki College ; zmíněno také v díle Mikuláše Koperníka O revolucích nebeských sfér . | |
Varšava | 21 ° 00 '42 ″ E | Varšavský poledník | ||
Várad | 21 ° 55 '16 ″ E | Tabulae Varadienses | Mezi lety 1464 a 1667 byl v pevnosti Oradea ( v té době Varadinum ) stanoven hlavní poledník Georgem von Peuerbachem . Ve svém deníku Columbus uvedl, že měl na palubě jednu kopii Tabulae Varadienses ( Tabula Varadiensis nebo Tabulae directionum ) pro výpočet skutečného poledníku na základě polohy Měsíce v korelaci s Váradem. Amerigo Vespucci také vzpomínal, jak získal znalosti pro výpočet meridiánů pomocí těchto tabulek. | |
Alexandrie | 29 ° 53 'východní délky | Poledník Alexandrijský | Meridián Ptolemaios ‚s Almagest . | |
Petrohrad | 30 ° 19 '42,09 ″ E | Poledník Pulkovo | ||
Velká pyramida v Gíze | 31 ° 08 '03,69 ″ E | 1884 | ||
Jeruzalém | 35 ° 13 '47,1 "E | |||
Mekka | 39 ° 49 '34 ″ E | Viz také Mecca Time | ||
Ujjain | 75 ° 47 'východní délky | Používá se od 4. století CE indické astronomie a kalendářů (viz také Čas v Indii ). | ||
Kjóto | 136 ° 14 'východní délky | Používá se v japonských mapách 18. a 19. (oficiálně 1779–1871) století. Přesné místo neznámé, ale v „Kairekisyo“ ve městě Nishigekkoutyou v Kjótu, tehdy hlavním městě. | ||
~ 180 | Naproti Greenwichi, navržený 13. října 1884 na mezinárodní polední konferenci Sandfordem Flemingem |
Mezinárodní hlavní poledník
V říjnu 1884 byl Greenwichský poledník vybrán delegáty (jedenačtyřicet delegátů zastupujících dvacet pět národů) na mezinárodní polední konferenci konané ve Washingtonu, DC , Spojené státy, aby byla společnou nulou zeměpisné délky a měřítka času počítaného po celém světě. Moderní hlavní poledník, referenční poledník IERS, je umístěn velmi blízko tohoto poledníku a je hlavním poledníkem, který má v současné době nejširší využití.
Hlavní poledník v Greenwichi
Moderní hlavní poledník se sídlem v Královské observatoři v Greenwichi založil Sir George Airy v roce 1851.
Poloha Greenwichského poledníku byla definována umístěním vzdušného tranzitního kruhu od doby, kdy s ním Sir George Airy v roce 1851 provedl první pozorování . Předtím byla definována sledem dřívějších tranzitních nástrojů, prvních z nichž byl získán druhý astronom královský , Edmond Halley v roce 1721. byla zřízena v extrémním severozápadní roh observatoře mezi Flamsteed House a západní letohrádku. Toto místo, nyní zahrnuté do Flamsteed House, je zhruba 43 metrů západně od vzdušného tranzitního kruhu, což je vzdálenost odpovídající zhruba 2 sekundám zeměpisné délky. Byl to Airyův tranzitní kruh, který byl v zásadě přijat (s francouzskými delegáty, kteří tlačili na přijetí pařížského poledníku, aby se zdržel hlasování) jako hlavní meridián světa na mezinárodní polední konferenci 1884.
Všechny tyto greenwichské meridiány byly lokalizovány pomocí astronomického pozorování z povrchu Země, orientovaného pomocí olovnice podél směru gravitace na povrchu. Tento astronomický greenwichský poledník byl šířen po celém světě, nejprve pomocí metody lunární vzdálenosti , poté pomocí chronometrů na lodích, poté přes telegrafní linky vedené podmořskými komunikačními kabely , poté prostřednictvím rádiových časových signálů. Jedna vzdálená zeměpisná délka nakonec založená na greenwichském poledníku používající tyto metody byla severoamerický datum 1927 nebo NAD27, elipsoid, jehož povrch nejlépe odpovídá střední hladině moře ve Spojených státech .
Referenční poledník IERS
Počínaje rokem 1973 se International Time Bureau a později International Earth Rotation and Reference Systems Service změnily ze spoléhání na optické přístroje, jako je Airy Transit Circle, na techniky, jako je lunární laserové měření vzdálenosti , satelitní laserové měření vzdálenosti a interferometrie s velmi dlouhou základní linií . Výsledkem nových technik byl referenční poledník IERS, jehož rovina prochází těžištěm Země. To se liší od roviny stanovené tranzitem Airy, který je ovlivněn svislou výchylkou (místní svislice je ovlivněna vlivy, jako jsou blízké hory). Změna ze spoléhání na místní vertikálu na použití poledníku založeného na středu Země způsobila, že moderní hlavní poledník je 5,3 ″ východně od astronomického greenwichského hlavního poledníku přes vzdušný tranzitní kruh. Na šířce Greenwiche to činí 102 metrů. Toto bylo oficiálně přijato Bureau International de l'Heure (BIH) v roce 1984 prostřednictvím jeho BTS84 (BIH Terrestrial System), který se později stal WGS84 (World Geodetic System 1984) a různými ITRF (International Terrestrial Reference Systems).
V důsledku pohybu tektonických desek Země se linie 0 ° délky podél povrchu Země z této posunuté polohy o několik centimetrů pomalu posunula směrem na západ; to znamená směrem k vzdušnému tranzitnímu kruhu (nebo se vzdušný tranzitní kruh posunul směrem k východu, v závislosti na vašem úhlu pohledu) od roku 1984 (nebo šedesátých let). Se zavedením satelitní technologie bylo možné vytvořit přesnější a podrobnější globální mapu. S těmito pokroky také vyvstala nutnost definovat referenční poledník, který, i když je odvozen z vzdušného tranzitního kruhu, bude také brát v úvahu účinky pohybu desek a variace ve způsobu, jakým se Země otáčela. Výsledkem je, že referenční poledník IERS byl zřízen a běžně se používá k označení hlavního poledníku Země (0 ° zeměpisná délka) Mezinárodní službou pro rotaci a referenční systémy Země , která definuje a udržuje vazbu mezi délkou a časem. Na základě pozorování satelitů a nebeských kompaktních rádiových zdrojů (kvasarů) z různých koordinovaných stanic po celém světě se Airyův tranzitní kruh unáší severovýchodně o 2,5 centimetru za rok vzhledem k této 0 ° zeměpisné délce zaměřené na Zemi.
Je to také referenční poledník globálního polohovacího systému provozovaného ministerstvem obrany USA a WGS84 a jeho dvou formálních verzí, ideálního mezinárodního pozemského referenčního systému (ITRS) a jeho realizace, mezinárodního pozemského referenčního rámce (ITRF) . Současná konvence na Zemi používá opak IRM jako základ pro mezinárodní datovou linii .
Seznam míst
Na Zemi, počínaje severním pólem a směrem na jih k jižnímu pólu , prochází referenční poledník IERS (od roku 2016):
Hlavní poledník na jiných planetárních tělech
Stejně jako na Zemi musí být hlavní meridiány definovány libovolně. Často se používá mezník, jako je kráter; jindy je hlavní meridián definován odkazem na jiný nebeský objekt nebo magnetickými poli . Byly definovány hlavní meridiány následujících planetografických systémů:
- Na Slunci se používají dva různé heliografické souřadnicové systémy. Prvním je heliografický souřadnicový systém Carrington. V tomto systému prochází hlavní poledník středem slunečního disku při pohledu ze Země 9. listopadu 1853, kdy anglický astronom Richard Christopher Carrington zahájil svá pozorování slunečních skvrn . Druhým je heliografický souřadnicový systém Stonyhurst , vzniklý na observatoři Stonyhurst .
- V roce 1975 byl hlavní meridián Merkuru definován jako 20 ° východně od kráteru Hun Kal .
- Definován v roce 1992, hlavní meridián Venuše prochází centrálním vrcholem v kráteru Ariadne.
- Hlavní meridián Měsíce leží přímo uprostřed tváře měsíce viditelného ze Země a prochází poblíž kráteru Bruce .
- Hlavní meridián Marsu byl založen v roce 1971 a prochází středem kráteru Airy-0 , ačkoli je fixován délkou přistávacího modulu Viking 1 , který je definován jako 47,95137 ° W.
- Jupiter má několik souřadnicových systémů, protože jeho vrcholy mraků - jediná část planety viditelná z vesmíru - rotují různými rychlostmi v závislosti na zeměpisné šířce. Není známo, zda má Jupiter nějaký vnitřní pevný povrch, který by umožnil více souřadnicovému systému podobnému Zemi. Souřadnice systému I a systému II jsou založeny na atmosférické rotaci a souřadnice systému III používají magnetické pole Jupitera. Hlavní meridiány Jupiterových čtyř galilejských měsíců byly založeny v roce 1979.
- Stejně jako Jupiter je Neptun plynovým obrem, takže jakýkoli povrch je zakryt mraky. Hlavní poledník největšího měsíce Triton byl založen v roce 1991.
- Titan je největším měsícem Saturnu a stejně jako měsíc Země má vždy stejnou tvář vůči Saturnu, a tak uprostřed této tváře je 0 zeměpisné délky.
- Hlavní meridián Pluta je definován jako střed obličeje, který je vždy namířen směrem k Charonu , jeho největšímu měsíci, protože oba jsou navzájem tidally uzamčeni. Charonův hlavní poledník je podobně definován jako zeměpisná délka vždy obrácená přímo k Plutu.
Viz také
- 1. poledník východ - poledník 1 ° východně od Greenwiche
- 1. poledník západ - poledník 1 ° západně od Greenwiche
- 180. poledník - poledník 180 ° východně nebo západně od hlavního poledníku, se kterým tvoří velký kruh
- Nulový ostrov - kartografická (pouze) značka na 0 ° severní šířky, 0 ° východní délky
Poznámky
Citace
Citované práce
- Burgess, Ebenezer (1860), „Translation of the Surya-Siddhanta“, Journal of the American Oriental Society (e-book), 6 (publikováno 2013), s. 185
- Dolan, Graham (2013a). „Greenwichský poledník před vzdušným tranzitním kruhem“ . Greenwichský poledník .
- Dolan, Graham (2013b). „WGS84 a greenwichský poledník“ . Greenwichský poledník .
- Hooker, Brian (2006), Mnoho hlavních meridiánů , archivováno z originálu dne 26. září 2018 , vyvoláno 28. června 2019
- Howse, Derek (1997), Greenwich Time and the Longitude , Phillip Wilson, ISBN 978-0-85667-468-6
- Norgate, Jean; Norgate, Martin (2006), Prime meridian , vyvolány 13. ledna 2013
- Formulář názvu stanice datového listu NGS , National Geodetic Survey, 2016 , vyvoláno 11. prosince 2016
- Sobel, Dava; Andrewes, William JH (1998), The Illustrated Longitude , Fourth Estate, London
externí odkazy
- „Kde povrch Země začíná - a končí“ , Popular Mechanics , prosinec 1930
- naskenované TIFFy z konference
- Hlavní meridiány používané v 80. letech 19. století podle zemí