Latitud y Longitud – navegación aérea

Cualquier lugar de la Tierra se determina con dos números, su latitud y su longitud. Si el piloto o el capitán de un barco quieren especificar su posición en un mapa, estas son las «coordenadas» que deben usar.

De hecho, son dos ángulos, medidos en grados, minutos de arco y segundos de arco. Estos se señalan con los símbolos ( °,   ‘,   »  ). Por ejemplo, 35° 43’ 9″ significa un ángulo de 35 grados, 43 minutos y 9 segundos (¡no confundir estas comillas con la notación (‘, «) que se usa para pies y pulgadas!).

Un grado contiene 60 minutos de arco, y un minuto contiene 60 segundos de arco, y usted puede omitir las palabras «de arco» cuando el contexto deje absolutamente claro que no son unidades de tiempo. Los cálculos, a menudo, representan los ángulos por  letras pequeñas del alfabeto griego y, por eso, la latitud será representada por λ (lambda, L en griego) y la longitud por Φ(phi, F en griego). Así es como se definen.

Latitud

La latitud mide el ángulo entre cualquier punto y el ecuador. Las líneas de latitud se llaman paralelos y son círculos paralelos al ecuador en la superficie de la Tierra. La latitud es la distancia que existe entre un punto cualquiera y el Ecuador, medida sobre el meridiano que pasa por dicho punto.Todos los puntos ubicados sobre el mismo paralelo tienen la misma latitud.

Aquellos que se encuentran al norte del Ecuador reciben la denominación Norte (N).

Aquellos que se encuentran al sur del Ecuador reciben la denominación Sur (S). Se mide de 0º a 90º. Al Ecuador le corresponde la latitud de 0º. Los polos Norte y Sur tienen latitud 90º N y 90º S respectivamente.

Imagine que la Tierra es una esfera  transparente (realmente, debido a su rotación, en el ecuador sobresale un poco). A través de la Tierra transparente (dibujo) podemos ver su plano ecuatorial y en el centro el punto O, el centro de la Tierra.

Para determinar la latitud de un punto P en la superficie, dibuje el radio OP hasta ese punto. Entonces, el ángulo de elevación de ese punto sobre el ecuador es su latitud λ, latitud norte si está al norte del ecuador, latitud sur (o negativa) si está al sur de él.

Se puede preguntar, ¿Cómo se puede definir un ángulo entre una línea y un plano?. Después de todo, ¡los ángulos se miden entre dos líneas!   Buena pregunta. Deberemos usar el ángulo complementario que lo completa hasta los 90 grados, el que está entre la línea dada y la perpendicular al plano. Aquí estará el ángulo (90°-λ) entre OP y el eje de la Tierra, conocido como la colatitud de P.

En el globo de la Tierra, las líneas de latitud son círculos de diferentes tamaños. El mayor es el ecuador, cuya latitud es 0, mientras que en los polos, en  latitudes 90° norte y 90° sur (o -90°) los círculos se empequeñecen hasta convertirse en puntos.

Longitud

La longitud mide el ángulo a lo largo del ecuador desde cualquier punto de la Tierra. Se acepta que Greenwich en Londres es la longitud 0 en la mayoría de las sociedades modernas. Las líneas de longitud son círculos máximos que pasan por los polos y se llaman meridianos.Todos los puntos ubicados sobre el mismo meridiano tienen la misma longitud.

Aquellos que se encuentran al este del Meridiano Cero reciben la denominación Este (E).

Aquellos que se encuentran al oeste del Meridiano Cero reciben la denominación Oeste (O).
Se mide de 0º a 180º. Al meridiano de Greenwich le corresponde la longitud 0º.

En el  globo, las  líneas de longitud constante («meridianos») se extienden de polo a polo, como los gajos contiguos de una naranja pelada.

Cada meridiano cruzará el ecuador. Como el ecuador es un círculo, podemos dividirlo, como cualquier otro círculo, en 360 grados y la  longitud Φ de un punto es, entonces, el valor señalado de la división por donde ese meridiano se cruza con el ecuador.

Este valor depende, por supuesto, de dónde comienza la cuenta: donde está la longitud cero. Por razones históricas, el meridiano que pasa por el  Real Observatorio Astronómico de Greenwich (Inglaterra) se ha escogido como longitud cero. Localizado en la zona este de Londres, la capital británica, ahora el observatorio es un museo y existe una banda de latón extendida a través de su patio señalando el meridiano cero. Los turistas se fotografían a menudo, a horcajadas con un pie en el hemisferio este y otro en el oeste de la Tierra.

Una línea de longitud también se denomina meridiano, voz que deriva del latín, de meri, una variante de «medius», que significa «mitad», y de diem, que significa «día». La palabra significó en un tiempo «mediodía», y los momentos del día antes del mediodía eran conocidos como «ante meridian», mientras que los tiempos después de él eran «post meridian». Las abreviaturas que usamos hoy, a.m. y p.m., provienen de esos términos, y el sol al mediodía se decía que estaba «pasando el meridiano». Todos los puntos en la misma línea de longitud experimentan el mediodía (y cualquier otra hora) al mismo tiempo y se decía, por tanto, que estaban en la misma «línea del meridiano», o en el mismo «meridiano», dicho abreviadamente.

Acerca del tiempo: Local y Universal
Dos importantes conceptos, relacionados con la latitud y (especialmente) longitud son el Tiempo Local (LT) y el Tiempo Universal (UT).

El tiempo local es de hecho una medida de la posición del Sol relativa a una localidad. A las 12 del mediodía de la hora local el sol pasa al sur y está en el punto más alejado del horizonte (en el hemisferio norte). En algún momento alrededor de las 6 a.m. sale y alrededor de las 6 p.m. se pone. El tiempo local es lo que usted y yo usamos para regir nuestras vidas a nivel local, nuestras horas de trabajo, comida y sueño.

Pero suponga que queramos poner hora a un acontecimiento astronómico, como p.ej. el momento cuando la supernova de 1987 se detectó por primera vez. Para ello necesitamos un simple acuerdo sobre el reloj, marcando el tiempo a lo ancho de todo el mundo, no ligado a nuestra localidad. Ese es el tiempo universal (UT), que puede ser definido (con algunas ligeras imprecisiones, que no interesan aquí) como la hora local en Greenwich, Inglaterra, en el meridiano cero.

Hora Local (LT) y  Zonas Horarias
Las longitudes se miden desde 0º a 180° este y a 180° oeste (o -180°), ambas longitudes de 180º se encuentran en la misma línea en medio del Océano Pacífico.

Como la Tierra gira alrededor de su eje, siempre alguna línea de  longitud, «el meridiano del mediodía», está frente al Sol y en ese momento será mediodía en todos los puntos de esa línea. Después de 24 horas la Tierra ha realizado un giro completo con respecto al Sol y de nuevo el mismo meridiano está frente al Sol. De este modo, la Tierra gira cada hora 360/24 = 15 grados.

Cuando en su lugar de residencia son las 12 del mediodía, 15° hacia el  este la hora es la 1 p.m., porque es donde está el meridiano que estuvo frente al Sol una hora antes. Por otro lado, 15° hacia el oeste son las 11 a.m. y dentro de una hora este meridiano estará frente al Sol y será mediodía.

La línea de cambio de Fecha y el Horario Universal (UT)
Suponga que es mediodía donde está y  avanza hacia el oeste y suponga que puede viajar instantáneamente hacia donde quiera.

Quince grados hacia el oeste serán las 11 a.m., 30 grados hacia el oeste serán las 10 a.m., 45 grados las 9 a.m., etc. Si se mantiene esto, alejándose 180º uno debería alcanzar la medianoche y, todavía más hacia el oeste, llegaría al día anterior. De esta forma, cuando hayamos recorrido 360º y hayamos retornado a donde estábamos, la hora será mediodía de nuevo, ayer al mediodía.

¡Eh! Espere un momento. ¡No puede viajar desde hoy hasta la misma hora de ayer!

Nos hemos equivocado porque la longitud determina solamente la hora del día, no la fecha, la cual se determina por separado. Para evitar este tipo de problema, se estableció la línea internacional de cambio de fecha, que en su mayoría sigue el meridiano 180º y en donde, por común acuerdo, siempre que cruzamos la línea yendo hacia el oeste avanzamos un día y yendo hacia el este atrasamos un día.

Esta línea pasa por el Estrecho de Bering entre Alaska y Siberia, por lo que ambas tienen diferentes fechas, pero la mayoría del recorrido transcurre en medio del océano y no dificulta el mantenimiento de ninguna hora local.

Los astrónomos, astronautas y resto de personas que manejan datos de los satélites, necesitan un patrón horario que no esté unido a horas locales o zonas horarias. El horario medio de Greenwich, la hora astronómica en Greenwich (promediada en el año) es el que se usa habitualmente. Se le llama, a veces, Horario Universal (UT).

NASA

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