.svg/1280px-World_location_map_(equirectangular_180).svg.png)
Экватор — это круг широты , который делит сфероид , такой как Земля , на Северное и Южное полушария . На Земле экватор — это воображаемая линия , расположенная на широте 0 градусов , длиной около 40 075 км (24 901 миля) по окружности, на полпути между Северным и Южным полюсами. [1] Этот термин также может использоваться для любого другого небесного тела, имеющего приблизительно сферическую форму.
В пространственной (3D) геометрии , применяемой в астрономии , экватор вращающегося сфероида (например, планеты ) — это параллель (круг широты), на которой широта определяется как 0°. Это воображаемая линия на сфероиде, равноудаленная от его полюсов , разделяющая его на северное и южное полушария. Другими словами, это пересечение сфероида с плоскостью , перпендикулярной его оси вращения и находящейся на полпути между его географическими полюсами .
На экваторе и около него (на Земле) полуденный солнечный свет появляется почти прямо над головой (не более чем на 23° от зенита ) каждый день, круглый год. Следовательно, на экваторе довольно стабильная дневная температура в течение всего года. В равноденствия (примерно 20 марта и 23 сентября) подсолнечная точка пересекает экватор Земли под небольшим углом, солнечный свет светит перпендикулярно оси вращения Земли, и на всех широтах день длится почти 12 часов, а ночь — 12 часов. [2]
Название происходит от средневекового латинского слова aequator , в фразе circulus aequator diei et noctis , что означает «круг, уравнивающий день и ночь», от латинского слова aequare «делать равным». [3]
Широта экватора Земли по определению составляет 0° (ноль градусов ) дуги. Экватор — один из пяти известных кругов широты на Земле; остальные четыре — это два полярных круга ( Северный полярный круг и Южный полярный круг ) и два тропических круга ( Тропик Рака и Тропик Козерога ). Экватор — единственная линия широты, которая также является большим кругом , то есть такой, плоскость которой проходит через центр земного шара. Плоскость экватора Земли, спроецированная наружу на небесную сферу , определяет небесный экватор .
В цикле земных времён года экваториальная плоскость проходит через Солнце дважды в год : в дни равноденствия в марте и сентябре . Для человека на Земле в эти времена Солнце кажется движущимся вдоль экватора (или вдоль небесного экватора).
В местах на экваторе самые короткие восходы и закаты , поскольку дневной путь Солнца почти перпендикулярен горизонту большую часть года. Продолжительность светового дня (от восхода до заката) почти постоянна в течение года; она примерно на 14 минут длиннее ночи из-за атмосферной рефракции и того факта, что восход солнца начинается (или заканчивается закат), когда верхний край, а не центр, солнечного диска касается горизонта.
Земля слегка выпячивается на экваторе; ее средний диаметр составляет 12 742 км (7 918 миль), но диаметр на экваторе примерно на 43 км (27 миль) больше, чем на полюсах. [1]
Места вблизи экватора, такие как Гвианский космический центр в Куру , Французская Гвиана , являются хорошими местами для космодромов, поскольку они имеют самую высокую скорость вращения среди всех широт, 460 м (1509 футов)/сек. Дополнительная скорость уменьшает количество топлива, необходимое для запуска космического корабля на восток (в направлении вращения Земли) на орбиту, одновременно избегая дорогостоящих маневров для выравнивания наклона во время миссий, таких как посадки Аполлона на Луну . [4]
Точное местоположение экватора не является фиксированным; истинная экваториальная плоскость перпендикулярна оси вращения Земли , которая смещается примерно на 9 метров (30 футов) в течение года.
Геологические образцы показывают, что экватор значительно изменил положение между 48 и 12 миллионами лет назад, так как осадки, отложенные термическими течениями океана на экваторе, сместились. Отложения термических течений определяются осью Земли, которая определяет солнечное покрытие поверхности Земли . Изменения оси Земли можно также наблюдать в географическом расположении цепей вулканических островов, которые создаются путем смещения горячих точек под земной корой по мере движения оси и коры. [5] Это согласуется с тем, что Индийская тектоническая плита сталкивается с Евразийской тектонической плитой , что вызывает Гималайское поднятие.
Международная ассоциация геодезии (IAG) и Международный астрономический союз (IAU) используют экваториальный радиус 6 378,1366 км (3 963,1903 мили) (кодифицированный как значение IAU 2009). [6] Этот экваториальный радиус также присутствует в конвенциях IERS 2003 и 2010 годов. [7] Это также экваториальный радиус, используемый для эллипсоида IERS 2003 года. Если бы он был действительно круглым, длина экватора тогда была бы ровно 2π, умноженные на радиус, а именно 40 075,0142 км (24 901,4594 мили). GRS 80 (Геодезическая система отсчета 1980 г.), одобренная и принятая IUGG на встрече в Канберре, Австралия, в 1979 г., имеет экваториальный радиус 6 378,137 км (3 963,191 мили). WGS 84 (Всемирная геодезическая система 1984 г.), которая является стандартом для использования в картографии, геодезии и спутниковой навигации, включая GPS , также имеет экваториальный радиус 6 378,137 км (3 963,191 мили). Для GRS 80 и WGS 84 это приводит к длине экватора 40 075,0167 км (24 901,4609 мили).
Географическая миля определяется как одна угловая минута экватора, поэтому она имеет разные значения в зависимости от предполагаемого радиуса. Например, по WSG-84 расстояние составляет 1855,3248 метра (6087,024 фута), а по IAU-2000 — 1855,3257 метра (6087,027 фута). Это разница менее одного миллиметра (0,039 дюйма) по сравнению с общим расстоянием (примерно 1,86 километра или 1,16 мили).
Земля обычно моделируется как сфера , сплющенная на 0,336% вдоль своей оси. Это делает экватор на 0,16% длиннее меридиана ( большой окружности, проходящей через два полюса). Стандартный меридиан IUGG составляет с точностью до миллиметра 40 007,862917 километров (24 859,733480 миль), одна угловая минута которого составляет 1 852,216 метра (6 076,82 фута), что объясняет стандартизацию SI морской мили как 1 852 метра (6 076 футов), что более чем на 3 метра (9,8 фута) меньше географической мили .
Поверхность Земли на уровне моря ( геоид ) неровная, поэтому фактическую длину экватора определить не так-то просто. Журнал Aviation Week and Space Technology от 9 октября 1961 года сообщил, что измерения с использованием спутника Transit IV-A показали, что экваториальный диаметр от долготы 11° западной долготы до 169° восточной долготы на 1000 футов (305 м) больше, чем его диаметр на девяносто градусов дальше. [ необходима цитата ]
.jpg/1280px-The_Middle_Ground_(3960089271).jpg)
.jpg/1280px-Crossing_the_Equator_(46217438471).jpg)
Экватор проходит через земли одиннадцати суверенных государств . Индонезия — страна, охватывающая самую большую протяженность экваториальной линии как по суше, так и по морю. Начиная от нулевого меридиана и направляясь на восток, экватор проходит через:
Экватор также проходит через территориальные моря трёх стран: Мальдивских островов (к югу от атолла Гаафу Даалу ), Кирибати (к югу от острова Буарики ) и США (к югу от острова Бейкер ).
Несмотря на свое название, Экваториальная Гвинея не лежит на экваторе. Однако ее остров Аннобон находится в 155 км (96 миль) к югу от экватора, а остальная часть страны лежит к северу. Франция , Норвегия ( остров Буве ) и Великобритания — три другие страны, расположенные в Северном полушарии , которые имеют территории в Южном полушарии .
Времена года являются результатом наклона земной оси от линии, перпендикулярной плоскости ее вращения вокруг Солнца. В течение года Северное и Южное полушария попеременно обращены либо к Солнцу, либо от него, в зависимости от положения Земли на ее орбите. Полушарие, обращенное к Солнцу, получает больше солнечного света и находится в лете, в то время как другое полушарие получает меньше солнца и находится в зимнее время (см. солнцестояние ).
В дни равноденствий ось Земли перпендикулярна Солнцу, а не наклонена к нему или от него, что означает, что день и ночь на всей Земле длятся около 12 часов.
Вблизи экватора это означает, что изменение силы солнечного излучения отличается относительно времени года, чем в более высоких широтах: максимальное солнечное излучение принимается во время равноденствий, когда место на экваторе находится под подсолнечной точкой в полдень, а промежуточные сезоны весны и осени происходят в более высоких широтах; а минимальное происходит во время обоих солнцестояний, когда любой полюс наклонен к солнцу или от него, что приводит к лету или зиме в обоих полушариях. Это также приводит к соответствующему перемещению экватора от подсолнечной точки, которая затем располагается над соответствующим тропическим кругом или вблизи него. Тем не менее, температуры высокие круглый год из-за того, что наклон оси Земли в 23,5° недостаточен для создания низкого минимального полуденного склонения , чтобы достаточно ослабить солнечные лучи даже во время солнцестояний. Высокие круглогодичные температуры достигают примерно 25° к северу или югу от экватора, хотя умеренная сезонная разница температур определяется противоположными солнцестояниями (как это происходит в более высоких широтах) вблизи полярных границ этого диапазона.
Вблизи экватора температура в течение года меняется незначительно, хотя возможны резкие различия в количестве осадков и влажности. Термины лето, осень, зима и весна обычно не применяются. Низменности вокруг экватора, как правило, имеют тропический климат влажных лесов , также известный как экваториальный климат, хотя холодные океанические течения приводят к тому, что в некоторых регионах тропический муссонный климат с сухим сезоном в середине года, а Сомалийское течение , создаваемое азиатским муссоном из-за континентального нагрева через высокое Тибетское нагорье, приводит к тому, что в Большом Сомали засушливый климат, несмотря на его экваториальное расположение.
Среднегодовая температура в экваториальных низменностях составляет около 31 °C (88 °F) днем и 23 °C (73 °F) около восхода солнца. Количество осадков очень велико вдали от зон подъема холодных океанических течений, от 2500 до 3500 мм (от 100 до 140 дюймов) в год. В году около 200 дождливых дней, а среднегодовое количество солнечных часов составляет около 2000. Несмотря на высокие круглогодичные температуры на уровне моря, на некоторых более высоких высотах, таких как Анды и гора Килиманджаро, есть ледники. Самая высокая точка на экваторе находится на высоте 4690 метров (15387 футов), на 0°0′0″ с. ш. 77°59′31″ з. д. / 0.00000° с. ш. 77.99194° з. д. / 0.00000; -77,99194 (высшая точка на экваторе) , находится на южных склонах вулкана Каямбе [высота 5790 метров (18 996 футов)] в Эквадоре . Это немного выше снеговой линии и является единственным местом на экваторе, где снег лежит на земле. На экваторе снеговая линия примерно на 1000 метров (3300 футов) ниже, чем на горе Эверест , и на 2000 метров (6600 футов) ниже, чем самая высокая снеговая линия в мире, около тропика Козерога на Льюльяйльяко .
Существует широко распространенная морская традиция проведения церемоний в честь первого пересечения моряком экватора. В прошлом эти церемонии были печально известны своей жестокостью, особенно в морской практике. [ требуется цитата ] Более мягкие церемонии пересечения линии, обычно с участием короля Нептуна , также проводятся для развлечения пассажиров на некоторых гражданских океанских лайнерах и круизных судах. [ требуется цитата ]
стартовые площадки имели определенные преимущества по сравнению с площадками в континентальной части Соединенных Штатов. Запуск на восток с площадки на экваторе мог бы использовать максимальную скорость вращения Земли (460 м/с (1510 футов/с)) для достижения орбитальной скорости. Более частый пролет орбитального корабля над экваториальной базой облегчил бы отслеживание и связь. Самое главное, экваториальная стартовая площадка позволила бы избежать дорогостоящей техники «собачьего полета», необходимого для вывода ракет на экваториальную орбиту с таких площадок, как мыс Канаверал, Флорида (28 градусов северной широты). Необходимая коррекция траектории космического корабля может обойтись очень дорого — инженеры подсчитали, что выведение корабля Saturn на низкую экваториальную орбиту с мыса Канаверал потребовало бы достаточно дополнительного топлива, чтобы уменьшить полезную нагрузку на целых 80%. На более высоких орбитах штраф был менее серьезным, но все равно подразумевал потерю не менее 20% полезной нагрузки.
.svg){kind=link}