Hír: A Földgolyó
A Földgolyó
2008-12-17 00:00:00 | GPS Suli | 38 hozzászólás
A Föld gömb-alakú lenne, de a tengelyforgás által okozott centrifugális erő következtében az egyenlítő környékén kihasasodott, a sarkoknál meg belapult. Ennek következménye például, hogy a Föld középpontjától nem a legmagasabb hegy, a Mount Everest (8848 m) csúcsa van legtávolabb, hanem az egyenlítőhöz közelebb elhelyezkedő Chimborazoé (6268 m). A mi szempontunkból azonban ennek semmi jelentősége, számunkra a Föld „gömbölyű”.
A Föld közepes sugara 6371,0 km, közepes kerülete 40.041,47 km.
 
A tájékozódás kedvéért képzeletbeli vonalhálózattal osztották fel a Föld felszínét. Az Egyenlítőtől északra és délre vannak az Egyenlítővel párhuzamos szélességi körök, amelyek a dolog természetéből adódóan egyre kisebbek, a sarkoknál ponttá zsugorodnak. Az Egyenlítőre merőlegesek a hosszúsági, más néven délkörök (azért délkör, mert a kör mentén mindenütt egyszerre van dél). A délkörök egyforma hosszúak, nagyjából megegyeznek az Egyenlítővel.
 
A vonalhálózat felosztása önkényes – lehetne például decimális, azaz tízzel osztható: például 100 vagy 1000 részre osztanánk az Egyenlítőt. Számunkra ez lenne természetes, mégis 360 fokra használatos, aminek régi, babiloni eredete van. Egy magyarázat szerint a Nap látszólagos átmérője majdnem pontosan 0.5 fok, így napéjegyenlőség idején a korongja éppen 360-szor mérhető rá látszólagos pályájának látható részére. Egy másik magyarázat szerint a babiloniak az "árpaszem" mértékegységet használták, ami a „hüvelyk” egyhatoda. Mivel pedig a hüvelyk a fok 1/12-e, 1 fok = 72 árpaszem, 15 fok = 1080 árpaszem. De miért épp a 15 fokkal foglalkozunk? Mert ennyit tesz meg az égen a Nap egy óra alatt, ha egy napban 24 óra van. Az óránként 15 fok és a 24 óra pedig kiadja a 360 fokot. Mindez persze csak érdekesség, a lényeg az, hogy bármilyen keletkezéstörténettel is, de a manapság, általunk is használt szögfok hatvan szögpercre, egy szögperc 60 szögmásodpercre oszlik. A későbbiekben nem szögfokról, hanem egyszerűen fokról stb. beszélünk.
 
Egy délkör tehát 360 fokra oszlik: az Egyenlítő és valamelyik sarok között 90 fok van. Persze a saroktól a másik oldalon az egyenlítőig ugyanazok a fokok vannak, mint "elöl" (mert egy kör metszi a rá merőleges kört). Azaz a szélességi értékek tartománya az S90 – 0 – N90 fok, a hosszúságiaké pedig a W180 – 0 – E180 fok. Budapest az északi szélesség 47. foka körül fekszik, tehát nagyjából félúton az Egyenlítő és az Északi sarok között.
 
A hosszúsági fokok kezdőpontja önkényes: a Greenwichi Obszervatórium (London) udvarán halad át a 0-dik hosszúsági kör. Ez Anglia egykori tengeri hegemóniájára emlékeztet. Nem a teljes földkerület mentén valamelyik irányban növekszik, hogy a másik irányból visszaérve 360 fok legyen (éppenséggel úgy is lehetne), hanem kelet és nyugat felé egyformán. Kelet felé E-betű jelzi a helyzetet (az angol east = kelet szóból), nyugat felé W (west = nyugat). Előfordul, hogy W helyett negatív előjelet használnak, de a mi játékunkban nincs ilyen. Pontosan átellenben, a 180. foknál ér össze a két skála, ezért a 180. fok egyszerre a legnyugatibb és a legkeletibb hely a földkerekségen. Ott van a (szintén önkényesen, de praktikus okokból kijelölt dátumválasztó vonal is). Budapest a keleti 18. fok környezetében található.
 
Sajátos helyek a sarkok (Északi-sark és Déli-sark) is, ahol a Föld képzeletbeli forgástengelye átdöfi a földfelszínt, és a szélességi kör ponttá zsugorodik össze. Itt találkozik valamennyi délkör. A sarkon tehát van értelme a földrajzi szélesség megadásának (ez természetesen pontosan 90 fok), de a hosszúságénak nincs. Az is egy sajátság, hogy a gömbfelületen furcsán néznek ki a szögek, nem úgy, mint síkon. A délkörök annak ellenére derékszögben metszik a szélességi köröket, hogy egymáshoz közelítenek: a szélességi körök mentén az egy foknyi kelet-nyugat irányú távolság a cos(E szög) értékkel való szorzásnak megfelelően csökken. Így adódhat elő olyan furcsaság, amelyet a következő találós kérdés fogalmaz meg: Egy pontról délre haladsz egy kilométert, ott pontosan keletre fordulsz, arra is mész egy kilométert, ott befordulsz északra, újra mész egy kilométert, és visszajutsz a kiindulási helyre. Hogyan lehetséges ez? Válasz: az Északi-sarkról indultál.
 
Szárazföldi helymeghatározásra, például a játékban, fokokat és öt karakter (két egész és három tizedes) pontossággal megadott perceket használunk. Az (esetünkben) északi szélesség és a keleti hosszúság koordinátapárt képez, amelyek metszése kiad egy pontot a földfelszínen. Például a „Katlan” GPSgames játék koordinátái N (north mint észak) 47° 31,834’, E (east mint kelet) 18° 57,274’.
 
Az eddigiekből következik, hogy, délkörön vagy az Egyenlítőn nézve egy fok a 40.000 km-es földkerület 360-ad része, azaz kb. 40,000/360 km, másképpen 10,000/90 km, tehát a váltószám könnyen megjegyezhető 10/9 alakú. Miután ezen eltűnődtünk, vegyük tudomásul, hogy egy fok nagyjából 111 111 méter. Egy fokperc ennek a 60-ad része, azaz 1851 méter (ezért ennyi egy tengeri mérföld). Egy ezredperc tehát nagyjából 185 centit jelent, durván két métert. Tehát ha a GPS műszered 47° 31,830-at mutat, akkor 4 ezredpercnyire, tehát 7-8 méterre vagy délebbre a rejtektől. Mivel a szélességi körök annál rövidebbek, minél északabbra megyünk, és Magyarország nagyjából félúton van az Egyenlítő és az Északi sark között, egy ezredpercnyi különbség a keleti koordinátában nagyjából egy métert tesz ki. Ha a GPS műszered 18° 57, 270-et mutat, akkor még 4 ezredpercnyit, azaz 4 méternyit kell menned kelet felé, hogy megtaláld a rejteket.
 
Legalábbis elméletileg (az egyszerűsítő pontatlanságokkal). Gyakorlatilag nemcsak a GPS műszer pontatlansága és ezer egyéb dolog zavar be, hanem az is, ezek a távolságok egy eszményi, (majdnem) gömb-alakú Föld felszínére vannak képzelve. A Föld azonban hegyes völgyes, tehát dimb-dombon többet kell menni, mint a mutatott koordináták alapján képzelnénk.
 
Mi tehát ezredpercekkel dolgozunk, de lehet, hogy olyan valamit keresünk, aminek a pozícióját szögmásodpercekkel adta meg valaki. Hogyan kell a kettőt egymásba átszámítani? 60 másodperc egyenlő 1000 ezredperccel. Egy másodperc tehát egyenlő 1000/60=16,67 ezredperccel. 18° 21’ 43” például megfelel 18° 21,717”-nek.
 

Földgolyónkról tájékozódási szempontból még azt is illik tudni, hogy a Föld mágneses tere lehetővé teszi a mindig északra mutató iránytű használatát. A mágneses pólus azonban nem esik egybe a Föld forgástengelye által kijelölt sarkokkal, sőt állandóan vándorol is. Jelenleg Észak-Kanada szigetvilágában található. Ezért az iránytű nem pontosan északra mutat, az eltérést az úgynevezett inklináció és deklináció adja meg. Mindkettő kis érték, pontos térképek feltüntetik, de a mi játékunk szempontjából elhanyagolható.

Bejelentkezés