Lengdegrad

Den lengdegrad er en geografisk koordinat representert ved en vinkel mengde, uttrykk for posisjonering er - vest fra et punkt på jorden (eller en annen sfære ). Referanselengdegrad på jorden er Greenwich meridianen. Alle punkter i samme lengdegrad tilhører en linje som følger jordens krumning , krysser ekvator på en rett vinkel og koble Nordpolen til Sydpolen . Denne linjen kalles "  meridianen  ". I motsetning til breddegrad ( nord - sør posisjon ), som drar fordel av ekvator og polene som referanser, er det ingen naturlig referanse for lengdegrad. Lengdegrad, generelt bemerket λ, er derfor en vinkelmåling over 360 ° i forhold til en referansemeridian, med en utstrekning av -180 °, mot vest, ved + 180 °, mot øst. Etter konvensjonen er referansemeridianen, på lengdegrad 0 °, Greenwich-meridianen.

Historisk

De astronomer britiske valgte som nullmeridianen linjen nord - sør gjennom konge Greenwich Observatory nær London i Storbritannia . Denne meridianen brukes nå som referansemeridian for beregning av tidssoner etter den internasjonale konferansen om standardisering av lengdegrader og tid i Washington i 1884, der både nullmeridianen og de 24 tidssonene. Dens franske ekvivalent, Paris-meridianen, ga Paris tid (fransk lovlig tid siden 1891, som avanserte 9 minutter og 21 sekunder sammenlignet med Greenwich Mean Time og ikke harmoniserte med tidssonesystemet) og ble deretter forlatt i retur for adopsjonen av metrisk system av engelskmennene. Det ble også ansett som dårligere enn Greenwich. Faktisk var sistnevnte, nær Themsen, spesialisert i kontroll av marine klokker, mens transport av disse klokkene ved flid mellom Paris Observatory og havnene forstyrret dem noe. Til slutt brukte flertallet av sjømenn over hele verden The Nautical Almanac som en flyktning basert på Greenwich-meridianen.

Behov for å beregne lengdegrad

Måling av lengdegrad er grunnleggende for navigering , det gir skipets øst-vest posisjon og lar det være plassert på kart. Søker etter den beste teknikken for sin beregning var derfor en av de tøffeste og viktigste av XVIII th  århundre .

Stilt overfor antall sjøulykker på grunn av mangel på en tilstrekkelig presis metode for å bestemme øst-vest posisjon for skip , vedtok det britiske parlamentet , under press fra handelsmenn og redere, en lov. I denne såkalte Longitude Act fra 1714 tilbød Storbritannia en premie på 20.000 pund sterling (flere millioner euro i dag) til alle som kunne utarbeide et middel for å bestemme lengdegrad på en praktisk, pålitelig måte., Under alle omstendigheter om bord på et fartøy. på sjøen.

Astronomiske metoder

De astronomer britiske var overbevist om at løsningen kan bli funnet bare i observasjon og kunnskap om himmelsk mekanikk, sistnevnte er svært nøyaktig. Alle astronomer undersøkte lenge, basert på observasjon av forskjellige stjerner, planeter og deres satellitter, og tegnet opp tabeller for å forutsi posisjonen til disse himmelobjektene. Men alle disse metodene har det samme svake punktet for en sjømann: de krever forhold som er vanskelige å oppfylle på fartøy på åpent hav. Mellom båtenes uforutsigbare bevegelser, de sjeldne ideelle atmosfæriske forholdene og kompleksiteten i de forskjellige målingene og beregningene. , ingen oppfylte derfor vilkårene som ble bestemt av Longitude Act Commission, som var ansvarlig for å undersøke de forskjellige prosjektene og prestasjonene som konkurrerte om å vinne £ 20.000.

Bruke tidsforskjell

Det enkleste er å bestemme forskjellen mellom tiden ( sol ) og lokal tid (sol) en referansemeridian. Men for å utføre denne beregningen, må du vite den nøyaktige tiden på referansemeridianen og den nøyaktige lokale tiden.

Problemene var todelt:

Utfordringen var derfor å lykkes med å produsere en tilstrekkelig presis klokke, hvis periode ville være uavhengig av den geografiske plasseringen og kunne tåle svimmelhetene i en reise på alle verdenshavene.

Dette ble laget og til og med forbedret flere ganger av John Harrison , en selvlært urmaker i 1734 . Han søkte arbeid Christian Huygens og Robert Hooke på spiralfjær og konstruert en ny type mekanisme. Han brukte legeringer av messing og stål for å kontrollere utvidelsen. Hans marine tidtaker H4 1755 hadde en nøyaktighet på ± 4,5 sekunder over 10 dager. Prisen lovet ble tildelt ham etter mange oppturer og nedturer i 1773 . Imidlertid fortsatte det astronomiske posisjoneringssystemet som Nevil Maskelyne , konkurrenten, pleide å bli brukt mest, hovedsakelig av kostnadsgrunner.

De forskjellige modellene av Harrisons kronometer er bevart i dag på Royal Observatory, Greenwich .

Utvikling

Denne metoden for å beregne lengdegrad er fremdeles relevant i dag i tilfelle fravær eller svikt av elektroniske posisjoneringssystemer . Nåværende klokker (klokker) er helt pålitelige.

Men det er først og fremst radio XX th  århundre som tillot å vite nøyaktig GMT (Greenwich Mean Time) på ethvert sted i verden, og derfor å beregne lengdegrad av skipet.

Siden 1995, GPS -systemet , knytte flere satellitter med en bærbar datamaskin mottaker , kan enhver navigator til vet umiddelbart sin bevegelseshastighet og hans posisjon: lengdegrad, breddegrad og høyde.

Merknader og referanser

  1. Dette tallet er noen ganger bemerket uten skilt, øst eller vest retning er tilstrekkelig til å karakterisere det: 180 ° vest, 180 ° øst.
  2. Før 1891 hadde de franske regionene lokale tider som varierte i henhold til lengdegradene i disse regionene.
  3. Null meridian: Washington-konferansen i 1884
  4. Speaker Icon.svg  : 1911: Frankrike passerer Greenwich Mean Time , La marche des sciences sendt på France Culture , 3. mars 2011

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker