Παιχνίδια με τις γεωγραφικές συντεταγμένες 🌍

Οι γεωγραφικές συντεταγμένες δεν είναι απλώς αριθμοί πάνω στον χάρτη. Το γεωγραφικό πλάτος μάς λέει τι καιρό κάνει σε έναν τόπο, ενώ το γεωγραφικό μήκος μάς λέει τι ώρα και ακόμη και τι ημερομηνία είναι εκεί. Ας παίξουμε λοιπόν μαζί τους.

Το γεωγραφικό πλάτος και το κλίμα ☀️

Το γεωγραφικό πλάτος ενός τόπου δείχνει πόσο κοντά ή πόσο μακριά βρίσκεται ο τόπος αυτός από τον Ισημερινό. Αυτή η απόσταση επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό το κλίμα του.

Γιατί όμως συμβαίνει αυτό; Επειδή οι ακτίνες του Ήλιου δεν πέφτουν σε όλη την επιφάνεια της Γης με την ίδια γωνία. Στον Ισημερινό πέφτουν κάθετα και θερμαίνουν πολύ την επιφάνεια της Γης. Όσο όμως απομακρυνόμαστε από τον Ισημερινό, οι ακτίνες πέφτουν όλο και πιο πλάγια και θερμαίνουν τη Γη λιγότερο.

Έτσι, συνηθίζουμε να διακρίνουμε πέντε θερμικές ζώνες στη Γη. Κάθε τόπος ανήκει σε μία από αυτές, ανάλογα με το γεωγραφικό του πλάτος, και οι κλιματικές συνθήκες που επικρατούν εκεί εξαρτώνται από τη ζώνη στην οποία βρίσκεται. Η Αθήνα, η Καμπέρα και η Λουζάκα, το Κίτο και η Μανίλα, ο Βόρειος και ο Νότιος Πόλος βρίσκονται σε πολύ διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη — και γι' αυτό ζουν πολύ διαφορετικό καιρό.

Το γεωγραφικό μήκος και η ώρα 🕐

Όλοι οι τόποι δεν έχουν την ίδια ώρα, γιατί δε βρίσκονται στο ίδιο γεωγραφικό μήκος.

Ας υποθέσουμε ότι στον μεσημβρινό των 0° η ώρα είναι 12 το μεσημέρι. Για να βρούμε την ώρα που έχουν οι άλλοι τόποι, χωρίζουμε την επιφάνεια της Γης σε 24 ζώνες, που λέγονται ωριαίες άτρακτοι. Καθεμία από αυτές έχει πλάτος 15°, αφού:

Έτσι, όταν εκεί όπου βρισκόμαστε είναι μεσημέρι (12 η ώρα), 15° ανατολικότερα η ώρα είναι 1 μ.μ., ενώ 15° δυτικότερα η ώρα είναι 11 π.μ. Κάθε 15° γεωγραφικού μήκους, δηλαδή, η ώρα αλλάζει κατά μία ώρα: προχωράει καθώς πάμε ανατολικά και πηγαίνει πίσω καθώς πάμε δυτικά.

Από αυτόν τον κανόνα βγαίνει και κάτι σημαντικό: όλα τα σημεία που βρίσκονται πάνω στον ίδιο μεσημβρινό έχουν το ίδιο γεωγραφικό μήκος, άρα και την ίδια ώρα. Με τη λογική των ημισφαιρίων εξηγείται και γιατί η Αμερική ονομάζεται συχνά δυτικό ημισφαίριο: ολόκληρη σχεδόν η ήπειρος βρίσκεται δυτικά του μεσημβρινού των 0°.

Ταξίδι στο χθες: ο μεσημβρινός των 180° 📅

Το γεωγραφικό μήκος καθορίζει όχι μόνο την ώρα, αλλά και την ημερομηνία. Αν μετακινηθούμε δυτικά και περάσουμε τον μεσημβρινό των 180°, κερδίζουμε μία μέρα. Πρόκειται για τον μεσημβρινό που περνά από το στενό μεταξύ Αλάσκας και Σιβηρίας και διασχίζει τον Ειρηνικό Ωκεανό.

Αυτό εξηγεί ένα διάσημο ιστορικό «μυστήριο». Στις 8 Δεκεμβρίου 1941 τα ιαπωνικά αεροπλάνα βομβάρδισαν τις αμερικανικές βάσεις στις Φιλιππίνες. Την ίδια μέρα βομβάρδισαν και τις αμερικανικές βάσεις στο Περλ Χάρμπορ, στη Χαβάη — στο νησί Οάχου — και έτσι οι Η.Π.Α. οδηγήθηκαν σε πόλεμο με την Ιαπωνία. Τα ιστορικά βιβλία όμως γράφουν ότι η επίθεση στο Περλ Χάρμπορ έγινε στις 7 Δεκεμβρίου 1941, δηλαδή μία μέρα νωρίτερα από την επίθεση στις Φιλιππίνες. Ο λόγος είναι ακριβώς ο μεσημβρινός των 180°: οι δύο τόποι βρίσκονται στις δύο πλευρές του, οπότε την ίδια στιγμή είχαν διαφορετική ημερομηνία.

Από την υδρόγειο σφαίρα στους χάρτες 🗺️

Η Γη είναι σφαιρική, ο χάρτης όμως είναι επίπεδος. Σκέψου τι γίνεται αν προσπαθήσεις να ξεκολλήσεις τη φλούδα ενός πορτοκαλιού και να την απλώσεις πάνω στο τραπέζι: θα σκιστεί και θα παραμορφωθεί. Το ίδιο ισχύει και για τη Γη — δεν μπορούμε να μετατρέψουμε μια σφαιρική επιφάνεια σε επίπεδη χωρίς να την παραμορφώσουμε.

Έτσι, η μόνη — ίσως — λύση είναι η προβολή της σφαιρικής επιφάνειας στο επίπεδο. Αυτή τη διαδικασία μετατροπής οι χαρτογράφοι την ονομάζουν χαρτογραφική προβολή. Μια πολύ γνωστή τέτοια προβολή είναι η μερκατορική προβολή της Γης.

Κάθε προβολή έχει... συνέπειες ⚖️

Κάθε χαρτογραφική προβολή οδηγεί σε παραμορφώσεις: είτε στο σχήμα, είτε στην έκταση, είτε στις αποστάσεις των γεωγραφικών χαρακτηριστικών. Δεν υπάρχει τέλειος χάρτης. Γι' αυτό, το ποια προβολή θα επιλέξουμε κάθε φορά εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το χαρακτηριστικό που δε θέλουμε να παραμορφωθεί.

Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα είναι η σύγκριση της Γροιλανδίας με την Αυστραλία. Η πραγματική έκταση της Γροιλανδίας είναι περίπου 3.000.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα, ενώ της Αυστραλίας περίπου 7.000.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα. Η Αυστραλία δηλαδή είναι πάνω από διπλάσια. Στη μερκατορική προβολή όμως η Γροιλανδία δείχνει τεράστια, σχεδόν όσο ή και μεγαλύτερη από την Αυστραλία. Αυτό συμβαίνει γιατί η προβολή μεγεθύνει όσα βρίσκονται κοντά στους πόλους.

Οι παραμορφώσεις δεν κατανέμονται τυχαία. Κάθε είδος προβολής έχει τη δική του «καλή» περιοχή, εκεί όπου η απόδοση είναι πιο πιστή:

Με απλά λόγια: ο χαρτογράφος διαλέγει προβολή όπως ο μάστορας διαλέγει εργαλείο. Αν ένας ταξιδιώτης χρειάζεται χάρτη για μια περιοχή κοντά στον Ισημερινό, μια κυλινδρική προβολή τον εξυπηρετεί. Αν η περιοχή απλώνεται σε μεσαία γεωγραφικά πλάτη, ταιριάζει καλύτερα μια κωνική. Αν το ταξίδι αφορά έναν πόλο ή μία συγκεκριμένη περιοχή γύρω από ένα σημείο, τότε η επίπεδη προβολή δίνει το πιο πιστό αποτέλεσμα.

Βρίσκοντας κάθε στιγμή τη θέση μας: το GPS 📡

Σήμερα δε χρειάζεται να μετράμε μόνοι μας συντεταγμένες πάνω στον χάρτη. Το δορυφορικό Σύστημα Εντοπισμού Γεωγραφικής Θέσης (Global Positioning System ή GPS) σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε από τις Η.Π.Α., για να ικανοποιήσει κυρίως τις στρατιωτικές ανάγκες της ναυσιπλοΐας, αλλά σήμερα χρησιμοποιείται σε όλο τον κόσμο.

Για να λειτουργήσει αυτό το σύστημα, θα πρέπει να συνεργαστούν τρία τμήματα: το τμήμα του διαστήματος, το τμήμα του ελέγχου και το τμήμα των χρηστών. Για να βρούμε τη θέση μας κάθε χρονική στιγμή, αρκεί μια απλή συσκευή, που μπορεί να είναι ακόμη και το κινητό τηλέφωνο.

Ο δέκτης GPS επικοινωνεί με 4 ή περισσότερους δορυφόρους, κατάλληλα τοποθετημένους σε τροχιά γύρω από τη Γη. Για να καλυφθεί όλη η Γη, έχουν τοποθετηθεί 24 δορυφόροι σε ελεγχόμενη τροχιά γύρω από αυτήν. Η ακρίβεια του εντοπισμού της θέσης είναι της τάξης των 5-10 μέτρων, που σημαίνει ότι το λάθος στον προσδιορισμό της θέσης είναι πολύ μικρό. Υπάρχουν βέβαια και GPS πιο ακριβή, που μπορούν να εντοπίζουν τη θέση με ακρίβεια εκατοστού ή ακόμη και χιλιοστού.