51°28′40.12″с.ш. 0°00′05.31″з.д. / 51.4778111°с.ш. 0.0014750°з.д. / 51.4778111; -0.0014750
Гринвичский меридиан — это нулевой меридиан , географическая опорная линия, которая проходит через Королевскую обсерваторию Гринвич в Лондоне , Англия. [1] С 1884 по 1974 год Гринвичский меридиан был международным стандартным нулевым меридианом, используемым во всем мире для хронометража и навигации. Современный стандарт, опорный меридиан IERS , основан на Гринвичском меридиане, но немного отличается от него. [1] Этот нулевой меридиан (в то время один из многих ) был впервые установлен сэром Джорджем Эйри в 1851 году, и к 1884 году более двух третей всех судов и тоннажа использовали его в качестве опорного меридиана на своих картах и чертежах. В октябре того же года по приглашению президента Соединенных Штатов 41 делегат из 25 стран встретились в Вашингтоне, округ Колумбия , Соединенные Штаты, на Международной конференции по меридианам . [2] Эта конференция выбрала меридиан, проходящий через Гринвич, в качестве мирового стандартного нулевого меридиана из-за его популярности. [a] Однако Франция воздержалась от голосования, и французские карты продолжали использовать Парижский меридиан в течение нескольких десятилетий. В XVIII веке лондонский лексикограф Малахи Постлетвейт опубликовал свои африканские карты, показывающие, что «Лондонский меридиан» пересекает экватор в нескольких градусах к западу от более позднего меридиана и Аккры , Гана . [4]
Плоскость нулевого меридиана параллельна локальному вектору силы тяжести на транзитном круге Эйри ( 51°28′40.1″N 0°0′5.3″W / 51.477806°N 0.001472°W / 51.477806; -0.001472 (Транзит Эйри) ) [5] Гринвичской обсерватории. Поэтому нулевой меридиан долгое время символизировался латунной полосой во дворе, теперь замененной на нержавеющую сталь, а с 16 декабря 1999 года он отмечен мощным зеленым лазером , сияющим на север через ночное небо Лондона .
Приемники Глобальной системы позиционирования (GPS) показывают, что маркировочная полоса для нулевого меридиана в Гринвиче находится не точно на нуле градусов, нуле минут и нуле секунд, а примерно на 5,3 секунды дуги к западу от меридиана (это означает, что меридиан, по-видимому, находится на 102 метра к востоку). В прошлом это смещение приписывалось установлению опорных меридианов для космических систем определения местоположения, таких как WGS-84 (на которую опирается GPS), или тому факту, что ошибки постепенно вкрались в процесс хронометража Международного бюро времени . Фактическая причина расхождения заключается в том, что разница между точными координатами GNSS и астрономически определенными координатами повсюду остается локализованным гравитационным эффектом из-за вертикального отклонения ; таким образом, не произошло систематического вращения глобальных долгот между прежней астрономической системой и нынешней геодезической системой. [5]
До установления общего меридиана большинство морских стран установили свой собственный нулевой меридиан, обычно проходящий через страну. В 1721 году Великобритания установила свой собственный меридиан, проходящий через ранний транзитный круг в недавно созданной Королевской обсерватории в Гринвиче. Меридиан был перемещен примерно на 10 метров к востоку три раза, поскольку строились транзитные круги с более новыми и лучшими инструментами, каждый раз рядом с существующим. Это должно было обеспечить непрерывное наблюдение во время каждого нового строительства. Окончательный меридиан был установлен как воображаемая линия от Северного полюса до Южного полюса, проходящая через транзитный круг Эйри. Он стал меридианом Соединенного Королевства в 1851 году. [6] [ нужен лучший источник ] Для всех практических целей того периода изменения, связанные с перемещением меридиана, остались незамеченными.
Транзитные инструменты устанавливаются перпендикулярно локальному уровню (плоскости, перпендикулярной отвесной линии). В 1884 году в Вашингтоне, округ Колумбия, состоялась Международная конференция по меридианам , чтобы установить единый международно признанный меридиан. Выбранный меридиан проходил через транзитный круг Эйри в Гринвиче и стал нулевым меридианом мира на столетие. В 1984 году его заменил в этой роли референциальный меридиан IERS , который на этой широте проходит примерно в 102 метрах к востоку от меридиана Гринвича.
Примерно во время конференции 1884 года ученые проводили измерения для определения отклонения вертикали в больших масштабах. [7] Можно было бы ожидать, что отвесные линии, установленные в разных местах, если их продолжить вниз, все пройдут через одну точку, центр Земли, но это не так, в первую очередь из-за того, что Земля является эллипсоидом , а не сферой. Отвесные линии, продолженные вниз, даже не все пересекают ось вращения Земли; этот гораздо меньший эффект обусловлен неравномерным распределением массы Земли. Чтобы сделать вычисления осуществимыми, ученые определили эллипсоиды вращения, более точно имитирующие форму Земли, измененную для определенной зоны; опубликованный эллипсоид был бы хорошей базовой линией для измерений. Разница между направлением отвесной линии или вертикали и линией, перпендикулярной поверхности эллипсоида вращения – нормалью к указанному эллипсоиду – в конкретной обсерватории, является отклонением вертикали. [8]
Когда был построен транзитный круг Эйри, ртутный бассейн использовался для выравнивания телескопа по перпендикуляру. Таким образом, круг был выровнен с местной вертикали или отвесной линией, которая слегка отклонена от нормали или перпендикулярной линии к референц-эллипсоиду, используемому для определения геодезической широты и долготы в Международной земной системе отсчета (которая почти совпадает с системой WGS84 , используемой GPS ). В то время как местная вертикаль Эйри, установленная видимым центром тяжести Земли, по-прежнему указывает на (совпадает с) современный небесный меридиан (пересечение плоскости нулевого меридиана с небесной сферой), она не проходит через ось вращения Земли. В результате этого нулевой меридиан ITRF, определяемый плоскостью, проходящей через ось вращения Земли, находится на 102,478 метра к востоку от нулевого меридиана. Анализ 2015 года, проведенный Малисом и др. показывает, что смещение между первым и вторым может быть объяснено только этим отклонением вертикали; другие возможные источники смещения, которые были предложены в прошлом, меньше, чем текущая неопределенность в отклонении вертикали, локально. Астрономическая долгота нулевого меридиана Гринвича оказалась равной 0,19″ ± 0,47″ E, т. е. плоскость, определяемая локальной вертикалью на нулевом меридиане Гринвича, и плоскость, проходящая через ось вращения Земли на нулевом меридиане ITRF, фактически параллельны. Утверждения, такие как на веб-сайте BBC, о том, что разрыв между астрономическими и геодезическими координатами означает, что любые измерения времени прохождения через нулевой меридиан IRTF будут происходить точно за 0,352 секунды (или 0,353 сидерических секунды) до прохождения через «предполагаемый меридиан» [9], основаны на непонимании. Объяснение Малиса и др . [5], с другой стороны, более изучено и правильно.
Гринвичский меридиан проходит с севера на юг через восемь стран Европы и Африки :
Он также проходит через Антарктиду , касаясь только Земли Королевы Мод , территориальной претензии Норвегии , на своем пути от Северного полюса к Южному полюсу .
Он пересекает морские исключительные экономические зоны :
