Latitudine e longitudine: significato e calcolo

Appunto di Geografia Astronomica che spiega le coordinate geografiche. Sappiamo che l’insieme di meridiani e paralleli individua il reticolato geografico, da cui è possibile individuare un qualsiasi punto del globo terrestre, attraverso la misura angolare di un punto da un parallelo o da un meridiano. Queste due misure costituiscono le coordinate geografiche e si chiamano rispettivamente latitudine e longitudine.

Latitudine e longitudine: significato

La latitudine è una misura della posizione di un luogo sulla Terra rispetto all'equatore. L'equatore è una linea immaginaria sulla superficie terrestre che divide la Terra in due emisferi, settentrionale e meridionale. Si trova a circa 40.075 km di distanza dal Polo Nord e attraversa l'Oceano Pacifico, l'America del Sud, l'Africa e l'Oceano Indiano. A causa della forma sferica della Terra, l'equatore è il punto in cui la distanza dal centro della Terra è massima. In questo punto, la forza di gravità è minima e le giornate e le notti sono uguali durante tutto l'anno. La longitudine è una misura della posizione di un luogo sulla Terra rispetto al meridiano di Greenwich. Il meridiano di Greenwich è un meridiano di longitudine che passa attraverso il Royal Observatory di Greenwich, nel Regno Unito. È stato scelto come meridiano di riferimento per la navigazione e la cartografia a livello internazionale nel 1884, durante una conferenza a Washington D.C. Il meridiano di Greenwich è considerato lo zero gradi di longitudine e i meridiani ad ovest di esso hanno longitudini negative, mentre quelli ad est hanno longitudini positive. Il tempo universale (UTC) è basato sull'ora solare media del meridiano di Greenwich. Tuttavia, l'UTC non è basato esattamente sull'ora solare media del meridiano di Greenwich, a causa dell'irregolarità del moto di rotazione della Terra. Per tener conto di queste irregolarità, l'UTC è sincronizzato con il Tempo Atomico Internazionale (TAI) utilizzando piccoli aggiustamenti, noti come salti atomici o un secondo intercalare (leap second). Latitudine e longitudine si calcolano in gradi, minuti e secondi, utilizzando un sistema di riferimento chiamato reticolato geografico.
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Latitudine e longitudine: calcolo

Il metodo tradizionale per calcolare la latitudine è basato sull'osservazione del Sole o di una stella. Si utilizza un sestante per misurare l'angolo tra l'orizzonte e la posizione del Sole o della stella. Da questa misura, si può determinare la latitudine del luogo in base alla posizione del Sole o della stella nel cielo. In generale, la latitudine si misura in gradi (da 0 a 90 gradi) con una precisione di secondi d'arco (1/3600 di grado). La latitudine a zero gradi si trova all'equatore, mentre a 90 gradi si trova ai poli. Il metodo tradizionale per calcolare la longitudine era basato sull'osservazione delle stelle. Si utilizzavano orologi precisi e un sestante per misurare l'angolo tra la posizione di una stella nel cielo e l'orizzonte. La differenza tra l'ora locale del luogo e l'ora locale di un punto di riferimento noto, come ad esempio Greenwich, determinava la longitudine del luogo. In generale, la longitudine si misura in gradi (da 0 a 180 gradi) con una precisione di secondi d'arco (1/3600 di grado). La longitudine a zero gradi si trova all'origine, ovvero all'osservatorio di Greenwich (Londra), mentre a 180 gradi si trova in corrispondenza dell'antimeridiano.

Dal sestante al GPS

Un sestante è uno strumento utilizzato per misurare la distanza angolare tra due oggetti, come per esempio tra la nave e il Sole o una stella. Viene principalmente utilizzato in navigazione per determinare la posizione della nave sulla carta nautica. Il sestante è composto da una semisfera graduata con un'asta mobile che si può inclinare, e una finestra di osservazione. Il navigatore punta l'asta verso l'oggetto di riferimento e regola l'inclinazione fino a quando l'oggetto è allineato con un'altra immagine riflessa dello stesso oggetto sulla semi-sfera. La posizione angolare dell'asta mobile rispetto alla semi-sfera graduata indica la distanza angolare tra l'oggetto e l'orizzonte. In passato, la determinazione della longitudine in navigazione era molto difficile e spesso causava problemi ai navigatori. Con l'avvento della navigazione a vapore e la necessità di conoscere la posizione precisa per la sicurezza delle navi, vennero sviluppati metodi più precisi per calcolare la longitudine. L’uso del sestante per determinare la posizione in navigazione è stato sostituito in gran parte dall'uso dei sistemi GPS (Global Positioning System). Il GPS è un sistema di navigazione globale basato sull'uso di segnali radio inviati dai satelliti in orbita intorno alla Terra. I ricevitori GPS possono utilizzare questi segnali per determinare la loro posizione esatta sulla Terra con un'alta precisione. Il GPS è molto più preciso e affidabile rispetto al metodo tradizionale di navigazione basato sull'uso di un sestante e un orologio preciso, e consente ai navigatori di determinare la loro posizione in modo rapido e preciso in qualsiasi condizione meteorologica e in qualsiasi momento del giorno. Inoltre, i sistemi GPS possono anche fornire informazioni sulla velocità e la rotta della nave, rendendoli uno strumento molto utile per la navigazione moderna.