Geografska dužina

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Mapa Sveta sa linijama geografske dužine (vertikale)
Geografska dužina

Geografska dužina, ili longituda (lat. longitudo = dužina), ili Meridijan, je uglovno ili lučno rastojanje određene tačke na Zemljinoj površini od početnog meridijana. Sporazumno je usvojeno da se za početni meridijan računa Grinič, koji prolazi kroz London u Ujedinjenom Kraljevstvu. Shodno tome razlikujemo istočnu geografsku dužinu koja se pruža od Griniča na istok do 180° i zapadnu geografsku dužinu koja se prostire od Griniča na zapad sve do 180°. Obično se dužina obeležava grčkim slovom „lambda“ (λ) i izražava se u stepenima, minutima i sekundama. Svi meridijani su polukružnice iste dužine koje se pružaju od Severnog ka Južnom polu, na dužini od 20.014 km.

Na geografskoj karti broj ucrtanih meridijana zavisi od razmera karte, a njihov značaj se ogleda i u određivanju vremenskih zona na Zemlji. Najzapadnija kopnena površina je ostrvo Atu u blizini Aljaske na 172°54‘ zgd, a najistočnija je Karolinsko ostrvo u Pacifiku na 150°12‘ igd.

Pregled[uredi | uredi izvor]

Gratikula na Zemlji kao sfera ili elipsoid. Linije od pola do pola su linije konstantne geografske dužine, ili meridijani. Krugovi paralelni sa ekvatora su krugovi konstantne širuine, ili paralele. Grafik pokazuje geografsku širinu i dužinu tačaka na površini. U ovom primeru, meridijani su razmaknuti u intervalima od 6°, a paralele u intervalima od 4°.

Geografska dužina je udaljenost nekog mesta od početnog meridijana u pravcu istoka ili zapada. Označava se grčkim slovom λ (lambda). Kreće se od 0° do 180° na istočnoj i od 0° do 180° na zapadnoj polulopti. Polukružnice koje povezuju severni i južni pol nazivaju se meridijani ili podnevci. Meridijana ima 360. Svi se protežu od severnog do južnog pola i obratno, i svi su jednake dužine. Početni ili nulti meridijan je meridijan koji prolazi kroz zvezdarnicu Grinič kod Londona. Obeležava se sa 0°. On sa meridijanom od 180° deli zemlju na dve polovine, istočnu i zapadnu.

Geografska dužina[1][2] je geografska koordinata koja specificira položaj istok–zapad tačke na površini Zemlje, ili površini nebeskog tela. To je ugaona mera, obično izražena u stepenima i označena grčkim slovom lambda (λ). Meridijani (linije koje idu od pola do pola) povezuju tačke sa istom geografskom dužinom. Primarni meridijan, koji prolazi blizu Kraljevske opservatorije, Grinič, Engleska, je definisan kao 0° geografske dužine po konvenciji. Pozitivne geografske dužine su istočno od početnog meridijana, a negativne zapadno.

Zbog Zemljine rotacije, postoji bliska veza između geografske dužine i vremena. Lokalno vreme varira s geografskom dužinom: razlika od 15° geografske dužine odgovara jednosatnoj razlici u lokalnom vremenu, zbog različitog položaja u odnosu na Sunce. Poređenje lokalnog vremena sa apsolutnom merom vremena omogućava određivanje geografske dužine. Zavisno od ere, apsolutno vreme se može dobiti iz nebeskog događaja vidljivog sa obe lokacije, kao što je pomračenje Meseca, ili iz vremenskog signala koji se prenosi telegrafom ili radiom. Princip je jednostavan, ali u praksi je pronalaženje pouzdane metode za određivanje geografske dužine trajalo vekaovima i zahtevalo je trud nekih od najvećih naučnih umova.

Položaj lokacije sever–jug duž meridijana dat je njenom širinom, što je približno ugao između normale od tla na lokaciji i ekvatorske ravni.

Geodetska dužina se generalno daje korištenjem geodetske normale ili smera gravitacije. Astronomska geografska dužina može se neznatno razlikovati od obične geografske dužine zbog vertikalnog otklona, malih varijacija u Zemljinom gravitacionom polju (vidi takođe: astronomska širina).

Istorija[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Istorija geografske dužine

Koncept geografske dužine prvi su razvili starogrčki astronomi. Hiparh (2. vek pre nove ere) koristio je koordinatni sistem koji je pretpostavio sfernu Zemlju i podelio je na 360° kao što se to čini i danas. Njegov početni meridijan prolazio je kroz Aleksandriju.[3]‍:31 On je takođe predložio metod za određivanje geografske dužine upoređivanjem lokalnog vremena pomračenja Meseca na dva različita mesta, pokazujući na taj način razumevanje odnosa između geografske dužine i vremena.[3]:11.[4] Klaudije Ptolomej (2. vek) razvio je sistem mapiranja koristeći zakrivljene paralele koje su smanjile izobličenje. Takođe je prikupljao podatke za mnoge lokacije, od Britanije do Bliskog istoka. Koristio je početni meridijan kroz Kanarska ostrva, tako da bi sve geografske dužine bile pozitivne. Iako je Ptolemejev sistem bio solidan, podaci koje je koristio često su bili loši, što je dovelo do precenjene (za oko 70%) dužine Mediterana.[5][6]‍:551–553[7]

Nakon pada Rimskog carstva, interesovanje za geografiju u Evropi je uveliko opalo.[8]‍:65 Hinduski i muslimanski astronomi nastavili su razvijaju ove ideje, dodajući mnoge nove lokacije i često poboljšavajući Ptolomejeve podatke.[9][10] Na promer, al-Batani koristio je istovremena opažanja dva pomračenja Meseca da odredi razliku u geografskoj dužini između gradova Antiohija i Raka sa greškom manjom od 1°. Ovo se smatra najboljim što se može postići metodima koji su tada bili dostupni: posmatranje pomračenja golim okom i određivanje lokalnog vremena pomoću astrolaba za merenje visine odgovarajuće „satne zvijezde”.[11][12]

U kasnijem srednjem veku, interes za geografiju je oživeo na zapadu, kako su se putovanja povećala, a arapsko učenje počelo je da biva poznato preko kontakata sa Španijom i severnom Afrikom. U 12. veku, astronomske tabele su pripremljene za brojne evropske gradove, na osnovu rada al-Zarkalija u Toledu. Pomračenje Meseca od 12. septembra 1178. korišteno je za utvrđivanje geografske dužine između Toleda, Marselja i Hereforda.[13]‍:85

Kristofor Kolumbo napravio je dva pokušaja da koristi pomračenja Meseca da otkrije svoju geografsku dužinu, prvi na ostvu Saona, 14. septembra 1494. (drugo putovanje), a drugi na Jamajci 29. februara 1504. (četvrto putovanje). Pretpostavlja se da je koristio astronomske tablice kao referencu. Njegova određivanja geografske dužine pokazala su velike greške od 13° odnosno 38° Z.[14] Randles (1985) dokumentuje merenje geografske dužine od strane Portugalaca i Španaca između 1514. i 1627. godine u Americi i u Aziji. Greške su se kretale od 2° do 25°.[15]

Teleskop je izumljen početkom 17. veka. U početku kao uređaj za posmatranje, razvoj u narednih pola veka transformisao ga je u precizan merni alat.[16][17] Sat sa klatnom patentirao je Kristijan Hajgens 1657.[18] i postigao je povećanje tačnosti od oko 30 puta u odnosu na prethodne mehaničke satove.[19] Ova dva izuma su revolucionirala opservacijsku astronomiju i kartografiju.[20]

Na kopnu, u periodu od razvoja teleskopa i satova sa klatnom do sredine 18. veka, došlo je do stalnog povećanja broja mesta čija je geografska dužina određena sa razumnom tačnošću, često sa greškama manjim od jednog stepena, i skoro uvek unutar 2° do 3°. Do 1720-ih grešaka je bila konstantno manja od 1°.[21] Na moru, u istom periodu situacija je bila sasvim drugačija. Dva problema su se pokazala nerešivim. Prvi je bila potreba za navigatorom za trenutne rezultate. Drugi je bio morska okolina. Obavljanje tačnih zapažanja u okeanskom bujanju je mnogo teže nego na kopnu, a satovi sa klatnom ne rade dobro u ovim uslovima.

Hronometar[uredi | uredi izvor]

Kao odgovor na probleme plovidbe, brojne evropske pomorske sile ponudile su nagrade za metodu određivanja geografske dužine na moru. Najpoznatiji od njih je Zakon o dužini koji je usvojio britanski parlament 1714.[22]‍:8 Nudilo se dva nivoa nagrada, za rešenja unutar 1° i 0,5°. Nagrade su dodeljene za dva rešenja: lunarne udaljenosti, koje su izvodljive tablicama Tobajasa Majera[23] predstavljen u nautičkom almanahu Kraljevskog astronoma Nevila Maskelina; i za hronometre koje je razvio stolar i izrađivač satova iz Jokšira Džon Harison. Harison je napravio pet hronometara tokom više od tri decenije. Ovaj rad je podržan i nagrađen hiljadama funti od Odbora za dužinu,[24] ali se borio da dobije novac do najveće nagrade od 20.000 funti, da bi konačno dobio dodatnu isplatu 1773. nakon intervencije parlamenta[22]:26. Prošlo je neko vreme pre nego što je bilo koji metod postao široko korišten u navigaciji. U ranim godinama, hronometri su bili veoma skupi, a proračuni potrebni za lunarne udaljenosti i dalje su bili složeni i dugotrajni. Lunarne udaljenosti ušle su u opštu upotrebu nakon 1790. godine.[25] Hronometri su imali prednosti što su posmatranja i proračuni bili jednostavniji, a kako su početkom 19. veka pojeftinili, počeli su da zamenjuju lune, koji su retko korišćeni nakon 1850.[26]

Prve radne telegrafe su u Britaniji uspostavili Vitstoun i Kuk 1839. godine, a u SAD Mors u 1844. Brzo se švatilo da se telegraf može koristiti za prenos vremenskog signala za određivanje geografske dužine.[27] Metod je ubrzo bio u praktičnoj upotrebi za određivanje geografske dužine, posebno u Severnoj Americi, i na sve većim i dužim udaljenostima kako se telegrafska mreža širila, uključujući zapadnu Evropu sa završetkom transatlantskih kablova. Premeravanje obale SAD je bilo posebno aktivno u ovom razvoju, i to ne samo u Sjedinjenim Državama. Istraživanje je uspostavilo lance mapiranih lokacija kroz Srednju i Južnu Ameriku, i Zapadnu Indiju, pa sve do Japana i Kine u godinama 1874-90. To je uveliko doprinelo preciznom mapiranju ovih područja.[28][29]

Dok su pomorci imali koristi od tačnih karata, nisu mogli primati telegrafske signale dok su u plovidbi, te tako nisu mogli da koriste ovaj metod za navigaciju. Ovo se promenilo kada je bežična telegrafija (radio) postala dostupna početkom 20. veka.[30] Bežični vremenski signali za korištenje brodova prenošeni su iz Halifaksa u Novoj Škotskoj, počevši od 1907.[31] i sa Ajfelovog tornja u Parizu od 1910.[32] Ovi signali su omogućili navigatorima da često proveravaju i podešavaju svoje hronometre.[33]

Radio navigacioni sistemi su ušli u op[tu upotrebu nakon Drugog svetskog rata. Svi sistemi su zavisili od prenosa sa fiksnih navigacionih farova. Prijemnik na brodu izračunavao je položaj plovila iz ovih prenosa.[34] Oni su omogućili preciznu navigaciju kada je loša vidljivost sprečavala astronomska posmatranja, i postali su ustaljena metoda za komercijalni transport sve dok ih nije zamenio GPS početkom 1990-ih.

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ „Definition of LONGITUDE”. www.merriam-webster.com. Merriam-Webster. Pristupljeno 14. 3. 2018. 
  2. ^ Oxford English Dictionary
  3. ^ a b Dicks, D.R. (1953). Hipparchus : a critical edition of the extant material for his life and works (PhD). Birkbeck College, University of London. Arhivirano iz originala 14. 04. 2021. g. Pristupljeno 21. 01. 2023. 
  4. ^ Hoffman, Susanne M. (2016). „How time served to measure the geographical position since Hellenism”. Ur.: Arias, Elisa Felicitas; Combrinck, Ludwig; Gabor, Pavel; Hohenkerk, Catherine; Seidelmann, P.Kenneth. The Science of Time. Astrophysics and Space Science Proceedings. 50. Springer International. str. 25—36. ISBN 978-3-319-59908-3. doi:10.1007/978-3-319-59909-0_4. 
  5. ^ Mittenhuber, Florian (2010). „The Tradition of Texts and Maps in Ptolemy's Geography”. Ur.: Jones, Alexander. Ptolemy in Perspective: Use and Criticism of his Work from Antiquity to the Nineteenth CenturySlobodan pristup ograničen dužinom probne verzije, inače neophodna pretplata. Archimedes. 23. Dordrecht: Springer. str. 95-119. ISBN 978-90-481-2787-0. doi:10.1007/978-90-481-2788-7_4. 
  6. ^ Bunbury, E.H. (1879). A History of Ancient Geography. 2. London: John Murray. 
  7. ^ Shcheglov, Dmitry A. (2016). „The Error in Longitude in Ptolemy's Geography Revisited”. The Cartographic Journal. 53 (1): 3—14. S2CID 129864284. doi:10.1179/1743277414Y.0000000098. 
  8. ^ Wright, John Kirtland (1925). The geographical lore of the time of the Crusades: A study in the history of medieval science and tradition in Western Europe. New York: American geographical society. 
  9. ^ Ragep, F.Jamil (2010). „Islamic reactions to Ptolemy's imprecisions”. Ur.: Jones, A. Ptolemy in Perspective. Archimedes. 23. Dordrecht: Springer. ISBN 978-90-481-2788-7. doi:10.1007/978-90-481-2788-7. Arhivirano iz originala 07. 07. 2022. g. Pristupljeno 21. 01. 2023. 
  10. ^ Tibbetts, Gerald R. (1992). „The Beginnings of a Cartographic Tradition” (PDF). Ur.: Harley, J.B.; Woodward, David. The History of Cartography Vol. 2 Cartography in the Traditional Islamic and South Asian Societies. University of Chicago Press. 
  11. ^ Said, S.S.; Stevenson, F.R. (1997). „Solar and Lunar Eclipse Measurements by Medieval Muslim Astronomers, II: Observations”. Journal for the History of Astronomy. 28 (1): 29—48. Bibcode:1997JHA....28...29S. S2CID 117100760. doi:10.1177/002182869702800103. 
  12. ^ Steele, John Michael (1998). Observations and predictions of eclipse times by astronomers in the pre-telescopic period (PhD). University of Durham (United Kingdom). 
  13. ^ Wright, John Kirtland (1923). „Notes on the Knowledge of Latitudes and Longitudes in the Middle Ages”. Isis. 5 (1). Bibcode:1922nkll.book.....W. 
  14. ^ Pickering, Keith (1996). „Columbus's Method of Determining Longitude: An Analytical View”. The Journal of Navigation. 49 (1): 96—111. Bibcode:1996JNav...49...95P. doi:10.1017/S037346330001314X. 
  15. ^ Randles, W.G.L. (1985). „Portuguese and Spanish attempts to measure longitude in the 16th century”. Vistas in Astronomy. 28 (1): 235—241. Bibcode:1985VA.....28..235R. doi:10.1016/0083-6656(85)90031-5. 
  16. ^ Pannekoek, Anton (1989). A history of astronomy. Courier Corporation. str. 259—276. 
  17. ^ Van Helden, Albert (1974). „The Telescope in the Seventeenth Century”. Isis. 65 (1): 38—58. JSTOR 228880. S2CID 224838258. doi:10.1086/351216. 
  18. ^ Grimbergen, Kees (2004). Fletcher, Karen, ur. Huygens and the advancement of time measurements. Titan - From Discovery to Encounter. Titan - from Discovery to Encounter. 1278. ESTEC, Noordwijk, Netherlands: ESA Publications Division. str. 91—102. Bibcode:2004ESASP1278...91G. ISBN 92-9092-997-9. 
  19. ^ Blumenthal, Aaron S.; Nosonovsky, Michael (2020). „Friction and Dynamics of Verge and Foliot: How the Invention of the Pendulum Made Clocks Much More Accurate”. Applied Mechanics. 1 (2): 111—122. doi:10.3390/applmech1020008 Slobodan pristup. 
  20. ^ Olmsted, J.W. (1960). „The Voyage of Jean Richer to Acadia in 1670: A Study in the Relations of Science and Navigation under Colbert”. Proceedings of the American Philosophical Society. 104 (6): 612—634. JSTOR 985537. 
  21. ^ See, for example, Port Royal, Jamaica: Halley, Edmond (1722). „Observations on the Eclipse of the Moon, June 18, 1722. and the Longitude of Port Royal in Jamaica”. Philosophical Transactions. 32 (370–380): 235—236. ; Buenos Aires: Halley, Edm. (1722). „The Longitude of Buenos Aires, Determin'd from an Observation Made There by Père Feuillée”. Philosophical Transactions. 32 (370–380): 2—4. Santa Catarina, Brazil: Legge, Edward; Atwell, Joseph (1743). „Extract of a letter from the Honble Edward Legge, Esq; F. R. S. Captain of his Majesty's ship the Severn, containing an observation of the eclipse of the moon, Dec. 21. 1740. at the Island of St. Catharine on the Coast of Brasil”. Philosophical Transactions. 42 (462): 18—19. 
  22. ^ a b Siegel, Jonathan R. (2009). „Law and Longitude”. Tulane Law Review. 84: 1—66. 
  23. ^ Forbes, Eric Gray (2006). „Tobias Mayer's lunar tables”. Annals of Science. 22 (2): 105—116. ISSN 0003-3790. doi:10.1080/00033796600203075. 
  24. ^ „There was no such thing as the Longitude Prize”. Royal Museums Greenwich (na jeziku: engleski). 2012-03-07. Arhivirano iz originala 22. 01. 2023. g. Pristupljeno 2021-01-27. 
  25. ^ Wess, Jane (2015). „Navigation and Mathematics: A Match Made in the Heavens?”. Ur.: Dunn, Richard; Higgitt, Rebekah. Navigational Enterprises in Europe and its Empires, 1730-1850. London: Palgrave Macmillan UK. str. 201—222. ISBN 978-1-349-56744-7. doi:10.1057/9781137520647_11. 
  26. ^ Littlehales, G.W. (1909). „The Decline of the Lunar Distance for the Determination of the Time and Longitude at”. Bulletin of the American Geographical Society. 41 (2): 83—86. JSTOR 200792. doi:10.2307/200792. 
  27. ^ Walker, Sears C (1850). „Report on the experience of the Coast Survey in regard to telegraph operations, for determination of longitude &c.”. American Journal of Science and Arts. 10 (28): 151—160. 
  28. ^ Knox, Robert W. (1957). „Precise Determination of Longitude in the United States”. Geographical Review. 47 (4): 555—563. JSTOR 211865. doi:10.2307/211865. 
  29. ^ Green, Francis Mathews; Davis, Charles Henry; Norris, John Alexander (1883). Telegraphic Determination of Longitudes in Japan, China, and the East Indies: Embracing the Meridians of Yokohama, Nagasaki, Wladiwostok, Shanghai, Amoy, Hong-Kong, Manila, Cape St. James, Singapore, Batavia, and Madras, with the Latitude of the Several Stations. Washington: US Hydrographic Office. 
  30. ^ Munro, John (1902). „Time-Signals by Wireless Telegraphy”. Nature. 66 (1713): 416. Bibcode:1902Natur..66..416M. ISSN 0028-0836. S2CID 4021629. doi:10.1038/066416d0. 
  31. ^ Hutchinson, D.L. (1908). „Wireless Time Signals from the St. John Observatory of the Canadian Meteorological Service.”. Proceedings and Transactions of the Royal Society of Canada. Ser. 3 Vol. 2: 153—154. 
  32. ^ Lockyer, William J. S. (1913). „International Time and Weather Radio-Telegraphic Signals”. Nature. 91 (2263): 33—36. Bibcode:1913Natur..91...33L. ISSN 0028-0836. S2CID 3977506. doi:10.1038/091033b0 Slobodan pristup. 
  33. ^ Zimmerman, Arthur E. „The first wireless time signals to ships at sea” (PDF). antiquewireless.org. Antique Wireless Association. Pristupljeno 9. 7. 2020. 
  34. ^ Pierce, J.A. (1946). „An introduction to Loran”. Proceedings of the IRE. 34 (5): 216—234. S2CID 20739091. doi:10.1109/JRPROC.1946.234564. 

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Geografska dužina na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Географска_дужина&oldid=27548566”