Перегляд вихідного коду сторінки Широта

{{longlat}}
'''Широта́''' ({{lang-la|Latitudo geographica}})&nbsp;— одна з координат у ряді [[сферична система координат|систем сферичних координат]], що визначають розташування точок на [[земна поверхня|земній поверхні]] (див. [[Географічні координати]], [[Координати в геодезії]]), на [[Небесна сфера|небесній сфері]] (див. [[Системи небесних координат]]), на поверхні [[Сонце|Сонця]], [[планета|планет]] та інших небесних тіл (геліоцентричні координати, планетографічні координати тощо).

Для [[Земля|Землі]] залежно від способу визначення розрізняють широту астрономічну та широту геодезичну.

Астрономічна широта φ точки на поверхні Землі дорівнює куту між прямовисною лінією (нормаллю до [[геоїд]]а) у цій точці й площиною земного [[екватор]]а; вона дорівнює також висоті полюса світу над обрієм і вважається додатною в [[Північна півкуля|північній півкулі]] та від'ємною в південній. Широта точок земного екватора становить 0°, [[Північний полюс|Північного полюса]] +90°, [[Південний полюс|Південного]] −90°. Лінії з рівними значеннями φ є [[паралель|паралелями]].

На відміну від астрономічної широти, визначеної з астрономічних спостережень, геодезична широта обчислюється на основі вимірів на земній поверхні, наприклад методом [[Тріангуляція (геодезія)|триангуляції]], між визначеним і деяким вихідним пунктом. Геодезична широта дорівнює куту, утвореному лінією&nbsp;— нормаллю, що проходить через задану точку до прийнятого референц-еліпсоїда й площиною його екватора.

Геоцентрична широта φ´ дорівнює куту між радіусом, проведеним із центра земного еліпсоїда в дану точку, і площиною екватора.

Між астрономічною та геоцентричною широтою існує залежність: tg φ´ =(b/a)² tgφ, де а&nbsp;— велика та b&nbsp;— мала півосі земного еліпсоїда. Найбільшого значення різниця Δφ = φ´ досягає при φ = 45° (Δφ≈ 11'5), а на екваторі й полюсах Δφ = 0.

У геодезії вживають також приведену широту u, значення якої лежать між φ та φ´ і визначаються формулою tg u = (b/a) tg φ.

== Широта на сфері ==

=== Назви особливих широт Землі ===
[[Файл:December solstice geometry.svg|thumb|300px|right|Орієнтація Землі під час зимового сонцестояння.]]

Крім екватора, спеціальні назви мають ще чотири паралелі:

: {| class="wikitable" border="1"
| [[Полярне коло]] || 66° 34′ (66,57°) N
|-
| [[Тропік Рака]] ||23° 26′ (23,43°) N
|-
| [[Тропік Козорога]] || 23° 26′ (23,43°) S
|-
| [[Південне полярне коло]] || 66° 34′ (66,57°) S
|}

Площина земної орбіти називається також площиною [[Екліптика|екліптики]]. Площина, перпендикулярна осі обертання Землі, називається екваторіальною площиною. Кут між площинами екліптики і екватору називається нахилом екліптики і позначений на малюнку літерою {{mvar|i}}. Поточне значення цього кута&nbsp;— 23°26'21". Його також називають осьовим нахилом Землі, оскільки він дорівнює куту між віссю обертання і нормаллю до площини екліптики. Вісь обертання повільно коливається і змінює з часом свій нахил; тому значення можна наводити лише для певного моменту (наприклад, поточної [[Епоха (астрономія)|епохи]]). Докладніше ця варіація осі обертання з часом описана в статті про [[нахил осі обертання]].
 
На малюнку показаний поперечний переріз здовж площини, яка перпендикулярна екліптиці і проходить через центр Землі, а Сонце перебуває в зеніті над [[Тропік Козорога|тропіком Козерога]] в час зимового [[сонцестояння]]. В південних полярних широтах, що розташовані нижче [[Полярне коло|полярного кола]], буде день, в той час як в північних полярних широтах, що вище полярного кола, буде ніч. Ситуація зміниться на протилежну в час літнього сонцестояння, коли сонце перебуває в зеніті над [[Тропік Рака|тропіком Рака]]. Широти тропіків дорівнюють {{mvar|±i}}, а полярних кіл&nbsp;— {{mvar|±(90°-i)}}, де {{mvar|i}}&nbsp;— нахил осі обертання Землі. Сонце може спостерігатися в [[зеніт]]і тільки на тих широтах, що містяться між двома тропіками.

При побудові [[Картографічна проєкція|картографічних проєкцій]] не існує одного універсального правила, щодо того як мають виглядати меридіани і паралелі. На прикладі нижче показано як перелічені паралелі (червоні лінії) виглядатимуть за загальновживаних [[Проєкція Меркатора|проєкції Меркатора]] і [[Проєкція Гауса — Крюгера|поперечній проєкції Меркатора]]. На першій проєкції паралелі горизонтальні, а меридіани вертикальні, а на останній і паралелі і меридіани не виглядають горизонтальними і вертикальними, а обидва є складними кривими.
{| style="text-align:left" style="margin: 1em auto 1em auto"
|-valign=top
! width="1%" |
! width="36%"|Звичайна проєкція Меркатора
! width="3%"|
! width="36%" |Поперечна проєкція Меркатора
! width="1%" |
|-valign=top
|
| align="center" width="200px" | [[Файл:MercNormSph enhanced.png|center|upright|200px]]
|
\
| align="center" width="200px" | [[Файл:MercTranSph enhanced.png|center|upright|200px]]
|}

=== Відстань здовж меридіану на сфері ===
На сфері нормаль проходить через її центр, і таким чином широта ({{mvar|φ}}) буде дорівнювати куту, що перебуває в центрі сфери і опирається на дугу меридіана від екватора до даної точки на сфері. Якщо {{нп|дуга меридіана|дугу меридіана|en|Meridian arc}} позначити як {{math|''m''(''φ'')}} тоді
: <math> m(\phi)=\frac{\pi}{180^\circ}R\phi_\mathrm{degrees} = R\phi_\mathrm{radians}</math>
де {{mvar|R}} позначає [[Радіус Землі|середній радіус]] Землі. Це значення {{mvar|R}} становить 6371&nbsp;км. Більшої точності для {{mvar|R}} мати не потрібно, оскільки більшу точність отриманого результату можна досягти лише при використанні еліпсоїдної моделі Землі. При такому значенні {{mvar|R}} довжина по меридіану, що відповідає 1 градусу широти на сфері становить 111,2&nbsp;км. Довжина 1 хвилини широти на сфері становить 1,853&nbsp;км, цю відстань використовують для визначення [[Морська миля|морської милі]].

== Широта на еліпсоїді ==

=== Еліпсоїди ===

У 1687 [[Ісаак Ньютон]] опублікував роботу «[[Математичні начала натуральної філософії]]», де він довів, що рідкі само-гравітаційні тіла, які обертаються в умовах рівноваги, приймають форму сплюсненого [[еліпсоїд]]а.<ref name="newton">{{cite book|first=Isaac |last=Newton|title=Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (translated into English by Andrew Motte)|chapter=Book III Proposition XIX Problem III|page= 407 |url=https://archive.org/details/100878576}}</ref> (В цій статті вжито термін «еліпсоїд» замість старішого терміна «сфероїд»). У 18-му столітті результат Ньютона був підтверджений геодезичними вимірюваннями. (Див. дуги меридіана.) Сплюснутий еліпсоїд є тривимірною поверхнею, що утворюється шляхом обертання еліпса навколо своєї малої осі. Термін «сплюснутий еліпсоїд обертання» скорочують до одного слова «еліпсоїд». (Еліпсоїди, які не мають осі симетрії, називають тривісними.)

В історії геодезії використовували різні [[референц-еліпсоїд]]и. До появи супутників їх створювали аби дату найкращу наближеність до [[геоїд]]а в обмеженій області дослідження, але з появою [[GPS]] стали зазвичай використовувати еліпсоїди, центри яких розміщені в центрі маси Землі (наприклад, WGS84), а мала вісь збігається з віссю обертання Землі. Ці геоцентричні еліпсоїди, як правило, розходяться з геоїдом не більше ніж на 100&nbsp;м. Оскільки широта визначається відповідно до еліпсоїда, місцерозташування у певній точці буде різним на кожному еліпсоїді: неможливо точно вказати широту і [[Довгота|довготу]] географічного об'єкта без указання еліпсоїда, який використовують. Багато з карт, які підтримуються національними організаціями, можуть використовувати старі версії еліпсоїда, тому необхідно знати, як перерахувати значення широти і довготи при переході з одного еліпсоїда на інший. GPS-приймачі і телефони часто включають програмне забезпечення для виконання розрахунків з перетворень різних [[Геодезична референцна система|референцних систем]], які дозволяють перерахувати WGS84 у координати з використанням місцевого референц-еліпсоїда і пов'язаної з ним сітки.

== Примітки ==
{{reflist}}

== Посилання ==
* {{УСЕ-4|[http://slovopedia.org.ua/29/53395/8776.html  Географічні координати]}}
* http://avstop.com/ac/fig8-2.jpg {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131225054648/http://avstop.com/ac/fig8-2.jpg |date=25 грудня 2013 }}

{{ВП-портали|Науки про Землю|Географія|}}
{{Картографічні проєкції}}

[[Категорія:Геодезія]]
[[Категорія:Картографія]]
[[Категорія:Лінії широти|*]]