La Latitudine

La Scienza della Luce - Parte 5

Figura 1. - Latitudine e paralleli.
Figura 1.
Latitudine e paralleli.
Credits: Latitudine - Wikipedia

L'Equatore

L'equatore è la circonferenza massima della superficie di un corpo celeste perpendicolare all'asse di rotazione ed equidistante dai poli; o, in altre parole, è la linea immaginaria formata dall'intersezione della superficie della Terra con un piano perpendicolare all'asse di rotazione terrestre e passante per il centro.

L'equatore divide la Terra in due emisferi uguali, come dice il nome stesso. Quello contenente il Polo Nord viene detto emisfero boreale (o emisfero Nord terrestre), mentre quello contenente il Polo Sud è chiamato emisfero australe (o emisfero Sud terrestre).

La Latitudine

La latitudine è la coordinata geografica che specifica quanto la posizione di un punto sulla superficie terrestre si trovi a nord o a sud dell'equatore. Ai punti posti sull'equatore viene assegnata latitudine 0. Dato che l'equatore divide la Terra in due emisferi uguali, abbiamo una latitudine Nord, compresa tra 0° e 90° N, e una latitudine Sud, compresa tra 0° e 90° S. La latitudine è definita anche come "arco di meridiano".

In termini geometrici, la latitudine è pari all'altezza del polo celeste sull'orizzonte, ovvero la distanza angolare misurata in gradi lungo l'arco di meridiano compreso tra l'equatore e il parallelo passante per il punto considerato. I punti la cui latitudine forma un angolo retto con il piano dell’equatore sono detti poli geografici.

Figura 2. - La definizione di latitudine (φ) illustrata su una sfera.
Figura 2.
La definizione di latitudine (φ) illustrata su una sfera.
Credits: Latitudine - Wikipedia

I punti che hanno la stessa latitudine si trovano sullo stesso parallelo. Considerando la distanza tra ciascun polo e l'equatore, pari a 10 002 km, la distanza media tra un grado e il successivo di latitudine corrisponde a circa 111 km.

A causa dello schiacciamento dei poli terrestri i meridiani non sono dei cerchi perfetti, bensì delle ellissi. Questo implica che i gradi di latitudine non hanno lunghezze uguali.

Il Parallelo

Un parallelo è una circonferenza ideale che si ottiene intersecando la superficie terrestre con un piano perpendicolare all'asse di rotazione (e dunque parallelo al piano equatoriale).

Figura 3. - Meridiani e Paralleli.
Figura 3.
Meridiani e Paralleli.
Credits: Latitudine, longitudine e il disegno della Terra - Deascuola

I paralleli, che devono il loro nome all'essere geometricamente paralleli al piano dell'Equatore, formano sulla Terra delle circonferenze immaginarie perpendicolari all'asse terrestre, via via più piccole man mano che si avvicinano ai due poli terrestri.

Per ogni punto della superficie terrestre quindi passa un solo parallelo, il quale è utilizzato in geografia per stabilire la latitudine di una determinata località. Alcuni paralleli sono usati anche come confini tra due Stati o regioni.

Il primo studioso che elencò una serie di località poste approssimativamente alla stessa latitudine, usando così per la prima volta un parallelo, fu Dicearco, allievo di Aristotele.

Benché i paralleli siano in numero infinito, spesso vengono indicati in numero ordinale quelli aventi per latitudine un numero intero di gradi. In tal modo questi paralleli "ordinali" sarebbero complessivamente 181 (90 a nord e 90 a sud, e 1 coincidente con l'equatore), poiché i poli stessi vengono considerati paralleli degeneri. Il parallelo maggiore, equidistante dai due poli, è l'equatore stesso.

I Tropici

I tropici (dal latino: tropĭcus, a sua volta dal greco antico τροπικός, tropikós, «rotazione») sono i paralleli di latitudine 23°26'11" N e S, corrispondenti all'angolo di inclinazione dell'asse terrestre rispetto alla perpendicolare al piano dell'orbita. Essi rappresentano la massima latitudine, a nord e a sud dell'equatore, alla quale il sole può raggiungere il suo zenit; per entrambi gli emisferi ciò avviene in occasione dei rispettivi solstizi estivi, intorno al 21 giugno per l'emisfero nord e al 21 dicembre per l'emisfero sud.

Il tropico del Cancro è il tropico terrestre situato nell'emisfero boreale, definibile come il parallelo più settentrionale in cui il Sole culmina allo zenit un giorno all'anno (nel solstizio di giugno) con una parabola apparente molto ripida all'orizzonte: quando il Sole è allo zenith al tropico del Cancro si ha l'inizio dell'estate boreale (e, per converso, quello dell'inverno australe).

Il tropico del Capricorno è il tropico terrestre situato nell'emisfero australe meridionale in cui il Sole culmina allo zenit un giorno all'anno (nel solstizio di dicembre) con una parabola apparente molto ripida all'orizzonte. Quando il Sole è allo zenit al tropico del Capricorno si ha l'inizio dell'estate australe (e, per converso, quello dell'inverno boreale).

Il tropico del Cancro e quello del Capricorno devono il loro nome al segno dello zodiaco nel quale entra il Sole durante il percorso annuo. Ricordiamo che i segni e le costellazioni non sono la stessa cosa, sebbene i primi prendano il nome dalle seconde, come vedremo meglio più avanti. I segni sono divisioni di 30° dello zodiaco, e sono fissi: all'equinozio di primavera il Sole entra sempre nel segno di Ariete, al solstizio d'estate nel segno del Cancro, all'equinozio di autunno in Bilancia e al solstizio d'inverno nel segno del Capricorno, indipendentemente da dove si trovano le costellazioni.

I Circoli Polari

Il circolo polare artico e quello antartico sono due dei cinque principali paralleli comunemente indicati sulle carte geografiche. Sono posti lungo i paralleli 66°33'39" N e 66°33'39" S. Il circolo polare artico è teoricamente il punto più meridionale di latitudine in cui sia possibile vedere il sole di mezzanotte a nord dell'equatore, mentre quello antartico è il più settentrionale a sud dell'equatore.

Al di là dei circoli polari, il sole rimane almeno una volta all'anno sopra l'orizzonte per almeno 24 ore consecutive (sole di mezzanotte), e rimane almeno una volta all'anno sotto l'orizzonte per almeno 24 ore consecutive (notte polare). In realtà, a causa della rifrazione della luce, della curvatura della Terra e del suo schiacciamento ai poli geografici, e poiché il Sole appare come un disco e non come un punto, il sole di mezzanotte si può vedere: la notte del solstizio di giugno fino ai 50' (90 km) a sud del circolo polare artico e, al solstizio di dicembre, parte del Sole è visibile fino ai 50' di latitudine a nord del circolo; la notte del solstizio di dicembre fino ai 50' (90 km) a nord del circolo polare antartico e, al solstizio di giugno, parte del Sole è visibile fino ai 50' a sud del circolo polare artico.

Il circolo polare artico quindi segna il confine meridionale del giorno continuativo al solstizio di giugno e il perenne crepuscolo artico al solstizio di dicembre, mentre il circolo polare antartico segna il confine settentrionale del giorno polare durante il solstizio di dicembre, e la notte polare al solstizio di giugno.

Figura 4. - I 5 paralleli fondamentali nel planisfero. Dall'alto al basso: circolo polare artico, tropico del cancro, equatore, tropico del capricorno, circolo polare antartico.
Figura 4.
I 5 paralleli fondamentali nel planisfero. Dall'alto al basso: circolo polare artico, tropico del cancro, equatore, tropico del capricorno, circolo polare antartico.
Credits: Paralleli Maggiori - Wikipedia

I Poli Geografici

Come suddetto, i poli geografici sono i punti la cui latitudine forma un angolo retto con il piano dell’equatore. Il polo dal quale la rotazione del pianeta è vista come antioraria è detto Polo Nord, l'altro Polo Sud. Sono chiamati poli "geografici" per distinguerli da quelli magnetici, in quanto l'asse di rotazione e l'asse magnetico del pianeta non sempre coincidono, come appunto nel caso della Terra.

I poli geografici sono i punti nei quali l'asse di rotazione terrestre interseca la superficie terrestre: il Polo Nord nell'emisfero meridionale e il Polo Sud nell'emisfero settentrionale.

Tuttavia, l'asse di rotazione terrestre è soggetto a modifiche, pertanto tale definizione non è completamente accurata anche se sempre riferita ad un punto specifico. Il punto di proiezione geografico dei poli sulla sfera celeste dà luogo ai poli celesti.

Il termine Polo Sord indica generalmente il punto più a nord (o più a settentrione) di un qualsiasi corpo celeste (dal punto di vista di un osservatore posto su di esso) e per convenzione viene usato come sistema di riferimento primario rispetto al Polo Sud.

Il polo nord e il polo sud geografic si localizzano rispettivamente alla latitudine 90° N e di 90° S, dove convergono tutti i meridiani.

Facendo riferimento alla Terra, i termini possono indicare diversi punti geografici posti sulla superficie terrestre, la maggior parte dei quali sono situati nel Mar Glaciale Artico per il Polo Nord, e tra i ghiacci antartici per il Polo Sud. I termini sono utilizzati anche per riferirsi in maniera generica a quelle regioni del mondo denominate Artide e Antartide, o più in generale al territorio compreso all'interno del circolo polare artico e a quello antartico.

La massa dei ghiacci polari si muove di circa 10 metri l'anno, così l'esatta posizione del polo sud sullo strato di ghiaccio cambia gradualmente nel tempo. Il marcatore del polo sud è riposizionato ogni anno per tener conto di questo spostamento.

Figura 5. - Poli geografici e poli magnetici.
Figura 5.
Poli geografici e poli magnetici.
Credits: Campo Magnetico - Studia Rapido