Co mierzą linie szerokości geograficznej?

Linie szerokości geograficznej to wyimaginowane linie odniesienia, które opisują, jak daleko na północ lub południe znajduje się lokalizacja na Ziemi od równika. Szerokość geograficzna jest mierzona w stopniach, minutach i sekundach na północ lub południe, przy czym równik ma wartość zero stopni, a bieguny północne i południowe wynoszą odpowiednio 90 stopni północnego i południowego. Szerokość geograficzna w połączeniu z długością geograficzną daje współrzędne dla dowolnego miejsca na Ziemi.

Ziemia jest prawie kulista, choć nie jest to naprawdę kula, ponieważ lekko wybrzusza się w środku. Kula przecięta na pół tworzy okrąg wzdłuż linii cięcia. Okręgi podzielone są na 360 stopni. Pozwala to również podzielić powierzchnię kuli na 360 stopni. W przeciwieństwie do koła, kula jest obiektem trójwymiarowym. Tak więc kula potrzebuje prostopadłych linii odniesienia, z których każda ma 360 stopni, aby opisać położenie na kuli.

Linie odniesienia 360 stopni na Ziemi to szerokość geograficzna dla linii poziomych i długość geograficzna dla linii pionowych. Umożliwia to liniom szerokości geograficznej określenie, jak daleko w górę lub w dół na Ziemi znajduje się lokalizacja, a linie długości geograficznej opisują, jak daleko w lewo lub w prawo znajduje się lokalizacja od standardowego punktu odniesienia. W kategoriach geograficznych góra, dół, lewo i prawo zostały zastąpione kierunkami kardynalnymi na północ, południe, zachód i wschód.

Opisywanie góry, dołu, lewej lub prawej strony lokalizacji jest niekompletne bez podania punktu lub linii odniesienia. Aby linie szerokości i długości geograficznej były użyteczne, ustanowiono na Ziemi linie odniesienia, które pozwalają: długość i szerokość geograficzną, aby określić, jak daleko w górę, w dół, w lewo lub w prawo znajduje się lokalizacja od akceptowanej odniesienie. Dla szerokości geograficznej równik wyznaczono jako linię odniesienia zero stopni, która jest równoodległa od biegunów. Bieguny stały się wtedy 90 stopni na północ i południe. Długość geograficzna używa południka zerowego lub linii Greenwich jako zero stopni z innymi liniami oznaczonymi jako wschód lub zachód od tej linii.

Ziemia jest nachylona wokół swojej osi, co powoduje powstawanie sezonowych wzorców klimatycznych na Ziemi. To nachylenie doprowadziło również do nadania nazw kilku specjalnym szerokościom geograficznym. Kręgi Arktyki i Antarktyki leżą na 66,5 stopnia na północ i południe. Między tymi szerokościami geograficznymi a ich biegunami słońce pozostaje na niebie co najmniej jeden pełny dzień w roku. Między zwrotnikiem Raka na 23,5 stopnia na północ a zwrotnikiem Koziorożca na 23,5 stopnia na południe, słońce w ciągu roku osiąga zenit (bezpośrednio nad głową).

Używanie równika jako linii odniesienia dla szerokości geograficznej pozwala również na bardzo prostą nawigację po niebie. Gwiazda Polarna, Polaris, znajduje się prawie bezpośrednio nad biegunem północnym. Pomiar kąta Gwiazdy Północnej nad horyzontem, gdy stoisz na Biegunie Północnym, daje kąt prawie 90 stopni, czyli taką samą szerokość geograficzną, jak na Biegunie Północnym. Na równiku, zakładając wyraźną linię widzenia, Gwiazda Polarna znajduje się blisko horyzontu, pod kątem około zera stopni – tyle samo, co szerokość geograficzna równika. Szerokości geograficzne na północ od równika również mierzą kąt do Gwiazdy Północnej prawie taki sam, jak ich szerokość geograficzna w stopniach. Rozwój zegarków i tablic gwiezdnych pozwolił również na wykorzystanie innych gwiazd jako punktów odniesienia dla lokalizacji geograficznej.