Đường Kinh tuyến, Vĩ tuyến, cách xác định mũi giờ Trái Đất

Đường Kinh tuyến là gì? Kinh tuyến là một nửa đường tròn trên bề mặt Trái Đất, nối liền hai Địa cực, có độ dài khoảng 20.000km, chỉ hướng bắc-nam và cắt thẳng góc với đường xích đạo. Mặt phẳng của kinh tuyến 0° (chạy qua đài quan sát thiên văn tại Greenwich thuộc Luân Đôn) và kinh tuyến 180°, chia Trái Đất ra làm hai bán cầu – Bán cầu đông và Bán cầu tây.

Các kinh tuyến nối liền các cực từ là các kinh tuyến từ, những kinh tuyến nối liền các Địa cực thì gọi là các kinh tuyến địa lý, còn các đường kinh tuyến vẽ trên bản đồ – là các kinh tuyến họa đồ. Kinh tuyến này còn được gọi là kinh tuyến địa lý, để phân biệt với kinh tuyến địa từ là giao tuyến giữa bề mặt Trái Đất và mặt phẳng đi qua đường thẳng nối các cực địa từ Bắc và Nam.

Đường Vĩ tuyến là gì?

Trên Trái Đất hay các hành tinh hoặc thiên thể hình cầu, vĩ tuyến là một vòng tròn tưởng tượng nối tất cả các điểm có cùng vĩ độ. Trên Trái Đất, vòng tròn này có hướng từ đông sang tây. Vị trí trên vĩ tuyến được xác định bằng kinh độ. Một vĩ tuyến luôn vuông góc với một kinh tuyến tại giao điểm giữa chúng. Các vĩ tuyến ở gần cực Trái Đất có đường kính nhỏ hơn.

Có 5 vĩ tuyến đặc biệt trên Trái Đất. Bốn vĩ tuyến được định nghĩa dựa vào mối liên hệ giữa góc nghiêng của Trái Đất so với mặt phẳng quỹ đạo của nó quanh Mặt Trời. Vĩ tuyến thứ năm, xích đạo, nằm giữa hai cực. Chúng là:

• Vòng Bắc cực (66° 33′ 38″ vĩ bắc)
• Hạ chí tuyến (23° 26′ 22″ vĩ bắc)
• Xích đạo (0° vĩ bắc)
• Đông chí tuyến (23° 26′ 22″ vĩ nam)
• Vòng Nam Cực (66° 33′ 38″ vĩ nam)

Hạ chí tuyến và đông chí tuyến là các ranh giới phía bắc và phía nam của vùng đất trên Trái Đất có thể thấy được Mặt Trời đi qua đỉnh đầu trong ít nhất một thời điểm trong năm. Vòng cực bắc và vòng cực nam là ranh giới của vùng xung quanh cực Trái Đất, nơi có thể nhìn thấy Mặt Trời trong suốt ít nhất một ngày giữa mùa hè trong năm.

Các vĩ tuyến là các đường tà hành, nhưng ngoại trừ xích đạo, chúng không phải là vòng tròn lớn, và do đó không chứa các cung là quãng đường ngắn nhất giữa các điểm, ngược với những gì nhìn thấy trên một số bản đồ nơi chúng được vẽ bằng các đường thẳng. Các chuyến bay trên bắc bán cầu giữa các điểm có cùng vĩ độ sẽ đi theo đường ngắn nhất trông giống một đường cong lệch về phía bắc trên các bản đồ như trên.

Các cung trên vĩ tuyến trên Trái Đất đôi khi được dùng làm biên giới giữa các quốc gia và vùng lãnh thổ. Một vài vĩ tuyến được dùng như biên giới:

• Biên giới giữa Canada và Hoa Kỳ hầu như hoàn toàn nằm trên vĩ tuyến 49° bắc, ngoại trừ phần giữa Québec và Vermont nằm trên vĩ tuyến 45° bắc.
• Vĩ tuyến 38° bắc được dùng để phân chia Triều Tiên và Hàn Quốc.
• Vĩ tuyến 17° bắc được dùng để phân chia Việt Nam theo hiệp ước Genève.
• Vĩ tuyến 60° nam được dùng để phân định biên giới cho châu Nam Cực

Trái Đất hiện tại có 181 đường vĩ tuyến (tính cả xích đạo là vĩ tuyến đặc biệt).

Cách xác định tọa độ kinh vĩ tuyến trên bản đồ

Mở bản đồ hoặc quay một vòng quả cầu mô hình Trái Đất, bạn có thể phát hiện, trên mặt quả địa cầu là những vạch một ngang dọc có quy luật chung, có một số là đường thẳng, một số là đường cong, những đường này gọi là kinh vĩ tuyến.

Công dụng của chúng rất lớn chỉ cần chúng ta có thể định ra đường kinh tuyến và vĩ tuyến là có thể biểu thị một cách thuận tiện bất kì vị trí ở khu vực nào. Đặc biệt khi máy bay bay trên biển rộng mênh mông hoặc trên sa mạc hoặc qua khu rừng rậm, nếu như muốn định ra vị trí hiện tại một cách chính xác nhất định phải dựa vào đường kinh tuyến và đường vĩ tuyến.

Chúng ta đã biết Trái Đất chuyển động xung quanh trục Trái Đất. Trục Trái Đất, đây là một đường giả sử nối liền hai cực Nam Bắc và xuyên qua trung tâm Trái Đất, nếu chúng ta ở một nơi nào đó trên một nửa trục Trái Đất và tạo một mặt phẳng vuông góc với trục Trái Đất, cũng giống như cắt một quả dưa hấu ra làm hai phần, mỗi phần chính là bán cầu Bắc và bán cầu Nam, đường giao giữa mặt phẳng này và bề mặt Trái Đất là một đường tròn rất lớn, nó là đường tròn lớn nhất trên Trái Đất hoặc gọi là vòng vĩ tuyến lớn nhất, trong địa lý học gọi là xích đạo. Thế là chúng ta có thế chuyển phương hướng về cực Bắc và cực Nam, trên bản đồ có vẽ rất nhiều đường song song với đường xích đạo, những đường này gọi là vĩ tuyến. Chúng ta coi xích đạo ở vĩ tuyến 0°, mỗi hướng Nam và Bắc đều là 90°. Đường xích đạo xuôi về hướng Nam gọi là vĩ độ Nam, xuôi về hướng Bắc gọi là vĩ độ Bắc, 90° vĩ độ Bắc là Bắc cực, 90° độ Nam là Nam cực.

Từ Bắc cực tới Nam cực có thể vẽ được rất nhiều nửa đường tròn, đó chính là kinh tuyến. Nhưng kinh tuyến được phân chia như thế nào, lúc đầu có nhiều ý kiến không thống nhất, ngay từ đầu, các quốc gia đều lấy đường kinh tuyến xuyên qua thủ đô nước mình là 00, và coi là điểm xuất phát để tính toán kinh độ. Năm 1884 các nước đã tham đừ hội nghị kinh độ quốc tế lần thứ nhất được tổ chức tại Washington, hội nghị đã xác định đường kinh tuyến chạy qua đài thiên văn (Calini ở vùng ngoại ô Đông Nam London nước Anh là điểm xuất phát chung để tính toán đường kinh độ trên toàn thế giới, cũng xác định kinh độ 0°, hay còn gọi là đường Tý Ngọ. Tính từ đường này, hướng về phía Đông và phía Tây chia đều là 180°. Hướng về phía Đông gọi là kinh Đông, hướng về phía Tây gọi là kinh Tây, cho nên 180° kinh Đông và 180° kinh Tây trên thực tế cùng nằm trên một đường thẳng, thường được gọi là kinh tuyến 180°. Trên bản đồ đường dùng để phân chia sự biến đổi ngày tháng quốc tế, trên cơ bản lấy đường này làm đường chuẩn. Nếu nói cho bạn biết vĩ độ của Bắc Kinh là 39°54’ vĩ độ Bắc, kinh độ là 116°9’ kinh độ Đông, vậy ngay lập tức bạn có thể tìm ra vị trí của nó trên bản đồ.

Ở đây có một cách có thể dùng để xác định sơ lược kinh độ vĩ độ của một khu vực. Buồi tối, quan sát số độ trên bầu trời mà sao Bắc cực cao hơn mặt đất là có thể sơ lược vĩ độ của khu vực đó. Ví đụ nhìn sao Bắc cực ở Bắc Kinh cao so với mặt đất khoảng 40° vĩ Bắc, kinh độ có thể dùng độ chênh lệch múi giờ của địa phương so với giờ thế giới để tính toán, ví đụ giờ của Bắc Kinh sớm hơn so với giờ thế giới là 7h46′, chúng ta biết trên Trái Đất, thời gian chênh lệch nhau một giờ thì kinh độ chênh lệch nhau 45°. Do đó có thể suy đoán, kinh độ của Bắc Kinh khoảng 116,5°kinh Đông.

Cách phân chia mũi giờ theo kinh tuyến, vĩ tuyến trên Trái Đất

Công thức tính giờ: Tm = To + m

Trong đó:

• Tm: giờ múi
• To:giờ GMT
• m: số thứ tự của múi giờ

Thiết lập công thức tính múi giờ:

Ở Đông bán cầu : m=(kinh tuyến Đông): 15^o

Ở Tây bán cầu: 2 cách

Cách 1: m=(360$^{0 }$- Kinh tuyến Tây): 15^o

Cách 2: m = 24 – (Kinh tuyến Tây): 15^o

Áp dụng: Cho biết ở kinh tuyến số 100^oĐ ,100^oT, 115^oT, 176^oĐ thuộc múi giờ số mấy?