coordinate geografiche
coordinate geografiche
Un sistema per ritrovarsi
Le coordinate geografiche sono un sistema di valori che permette di trovare un punto su una superficie o nello spazio. In un piano, ogni punto ha due riferimenti: uno lungo la direzione nord-sud e l'altro su quella est-ovest. Una terza coordinata è costituita dall'altezza: cioè dalla distanza verticale del punto dalla superficie matematica, che corrisponde al livello medio del mare
Latitudine e longitudine
Per individuare un punto sulla superficie terrestre, le coordinate geografiche si distinguono in relative e assolute. Le coordinate relative sono l'azimut e la distanza e devono sempre riferirsi a un punto noto. Le coordinate assolute più usate sono la latitudine e la longitudine, oltre, ovviamente, l'altezza.
Consideriamo la Terra come se fosse avvolta da una rete virtuale di meridiani e di paralleli: i primi sono circoli massimi che passano tutti per entrambi i Poli; i secondi sono ortogonali ai primi a partire dall'unico circolo massimo esistente, l'Equatore, e giungono, diminuendo di lunghezza, fino ai Poli. I meridiani e i paralleli sono virtualmente infiniti: se si prendono intervalli di un grado, invece, i paralleli sono 90 a sud e 90 a nord dell'Equatore; i circoli meridiani sono 180; di solito, però, si prendono in considerazione le metà dei meridiani, che vanno da Polo a Polo, e quindi ne numeriamo 360.
Fare il punto
È abbastanza facile calcolare la latitudine di un punto: basta misurare la sua distanza angolare dall'Equatore con uno strumento che misuri l'altezza di un astro (come il Sole) sull'orizzonte. Nei giorni degli equinozi l'altezza del Sole sull'orizzonte a mezzogiorno forma un angolo esattamente complementare a quello della latitudine del luogo. Negli altri giorni i valori vanno corretti consultando delle tabelle dette effemeridi.
Anche nell'antichità si sapeva come calcolare la latitudine: l'astronomo Tolomeo fornì un elenco con le coordinate di circa 8.000 città del mondo allora conosciuto (2° secolo): le latitudini sono abbastanza precise, mentre errate sono le longitudini.
Infatti, i valori di longitudine sono ricavabili con esattezza solo se conosciamo nello stesso momento sia l'ora solare di un punto di riferimento (meridiano fondamentale) sia l'ora solare del luogo di cui si vuole conoscere la longitudine. Per fare questo bisogna avere un cronometro che ci dia l'ora solare del meridiano fondamentale; e calcolare esattamente l'ora del luogo quando il Sole ha raggiunto l'altezza massima. Dalla differenza oraria si ottiene la longitudine del luogo. Infatti, se il Sole percorre, apparentemente, un angolo giro (360°) corrispondente alla circonferenza della Terra in un giorno, cioè in 24 ore, se ne deduce che in un'ora passa su 360:24 = 15 meridiani del valore di 1° e quindi che 1° corrisponde a una differenza oraria di 60:15 = 4 minuti primi. Se il nostro meridiano fondamentale segna mezzogiorno e noi invece siamo all'una di pomeriggio, la differenza è di un'ora, e la nostra longitudine sarà esattamente di 15° est dal meridiano fondamentale (v. fig.).
Errori e approssimazioni
Oggi il meridiano fondamentale è quello di Greenwich, ma nell'antichità si considerava come meridiano fondamentale quello dell'isola Hierro ("Ferro") nelle Isole Fortunate (attuali Canarie), e più tardi quello di Parigi. Nelle nostre carte topografiche si usa anche il meridiano di Roma Monte Mario, indicato con una striscia di metallo nella chiesa di Santa Maria degli Angeli a Roma.
È importante non confondere l'ora solare vera, quella che si ottiene osservando il passaggio del Sole sul meridiano del luogo, e l'ora del fuso orario, che è l'estensione, per comodità, a tutta un'area (dell'ampiezza di 15°) dell'ora solare del meridiano centrale del fuso stesso. La difficoltà del calcolo delle longitudini portò a stimarle in modo assai approssimativo e quindi, per esempio, a dilatare in modo esagerato il Mediterraneo. Errore che però condusse alla scoperta dell'America da parte di Colombo che, avendo eseguito un calcolo errato per difetto, aveva ritenuto molto più breve la distanza da Gibilterra all'Oriente.