Географическая широта и её измерение¶

Широта — координата в географической системе координат, определяющая положение точки на поверхности Земли относительно экватора. Измеряется углом между плоскостью экватора и отвесной линией (нормалью к поверхности) в данной точке, выраженным в градусах, минутах и секундах. Широта — одна из двух базовых географических координат наряду с долготой; вместе они однозначно задают положение объекта на земной поверхности.

¶Определение и геометрический смысл

Широта точки равна углу между плоскостью экватора и радиусом, проведённым из центра Земли в эту точку (геоцентрическая широта), либо углом между плоскостью экватора и отвесной линией в точке (геодезическая, или географическая, широта). Из-за сплюснутости Земли у полюсов эти величины слегка различаются: максимальное расхождение достигает примерно 11,5 угловой минуты на широте 45°. В практической геодезии и картографии используют геодезическую широту, привязанную к принятому референц-эллипсоиду.

Значения широты лежат в диапазоне от 0° на экваторе до 90° на полюсах. К северу от экватора широту называют северной (обозначается с. ш. или N), к югу — южной (ю. ш. или S). Экватор имеет широту 0°, Северный полюс — 90° северной широты, Южный — 90° южной.

¶Единицы измерения

Основная единица — градус (1/90 прямого угла). Градус делится на 60 минут (′), минута — на 60 секунд (″). Наряду с градусной мерой применяется десятичная запись градусов (например, 55,7558° вместо 55°45′21″). В морской и авиационной навигации исторически использовалась морская миля, изначально определявшаяся как длина одной минуты дуги меридиана (около 1852 м).

Длина одного градуса широты на поверхности Земли почти постоянна и составляет примерно 111 км, поскольку меридианы — это дуги большого круга. Небольшие вариации связаны с эллипсоидальностью планеты: у полюсов градус широты чуть длиннее, чем у экватора (около 111,7 км против 110,6 км). Длина же градуса долготы, напротив, сильно зависит от широты и убывает от экватора к полюсам.

¶Основные параллели

Широта задаёт положение так называемых параллелей — линий на поверхности Земли, все точки которых имеют одинаковую широту. Ряд параллелей имеет собственные названия и климатическое значение:

Наклон земной оси (около 23,4°) определяет именно такие значения тропиков и полярных кругов. Между тропиками Солнце в полдень хотя бы раз в году стоит в зените; за полярными кругами наблюдаются полярный день и полярная ночь.

¶Климатическое и географическое значение

Широта — важнейший фактор, определяющий угол падения солнечных лучей, а значит, и количество приходящей солнечной радиации. От неё зависят температурные пояса, режим осадков, продолжительность дня и характер природных зон. Выделяют экваториальный, тропические, умеренные и полярные (арктический и антарктический) пояса освещённости.

С широтой связаны климатические закономерности: в целом температура убывает от экватора к полюсам, а сезонные колебания усиливаются в умеренных и высоких широтах. На широтное распределение накладывают отпечаток циркуляция атмосферы, океанические течения, рельеф и удалённость от океана, поэтому реальные изотермы не совпадают строго с параллелями.

¶Широта в навигации и картографии

Определение широты — ключевая задача мореходной астрономии и навигации. Исторически широту находили по высоте Полярной звезды или по полуденной высоте Солнца с помощью астролябии, квадранта, секстанта. В Северном полушарии высота Полярной звезды над горизонтом приблизительно равна широте места наблюдения — этот простой приём использовался мореплавателями столетиями.

С развитием техники появились более точные методы: спутниковая навигация (GPS, ГЛОНАСС) определяет широту с точностью до метров и лучше. На географических картах параллели наносят через равные интервалы; их пересечение с меридианами образует градусную сетку, служащую основой для определения координат.

¶Широтная зональность в России

Территория России простирается примерно от 41° с. ш. (район Дагестана) до 82° с. ш. (острова Земли Франца-Иосифа), охватывая почти все широтные пояса Северного полушария. Это обусловливает значительное разнообразие природных зон — от субтропиков Черноморского побережья и степей до тайги, лесотундры, тундры и арктических пустынь. Широтная зональность ярко проявляется в распределении почв, растительности и животного мира, хотя местами нарушается влиянием рельефа и континентальности климата.

¶Интересные факты

• Длина дуги меридиана в 1° была положена в основу определения метра в конце XVIII века: изначально метр определялся как одна десятимиллионная часть расстояния от экватора до Северного полюса по парижскому меридиану.
• На экваторе центробежная сила максимальна, поэтому вес тела там примерно на 0,5% меньше, чем на полюсах.
• Полярная ночь и полярный день возможны только на широтах выше полярных кругов; длительность этих явлений растёт с приближением к полюсам.
• Существует понятие «антиподов» — точек на противоположных сторонах Земли, у которых широты равны по величине, но противоположны по знаку, а долготы различаются на 180°.

Источники: Большая российская энциклопедия; географические атласы и учебники по физической географии; материалы по морской навигации и геодезии.