Geometría terrestre

Además de la altitud (1), que expresa la distancia vertical entre un punto determinado de la superficie terrestre y el nivel del mar, la ubicación precisa de dicho punto implica el uso de dos coordenadas geográficas: los ángulos de latitud y longitud. Como se verá más adelante, aunque estos parámetros se derivan directamente de la propia geometría terrestre, también guardan una estrecha conexión con el sistema de relaciones geométricas entre el sol y la tierra.

(1) Generalmente la altitud se indica en metros, empleando el símbolo msnm (metros sobre el nivel del mar). Ya que el nivel del mar no es constante e idéntico para todos los lugares de la tierra, debido principalmente al fenómeno de las mareas, se suele asumir como referencia el nivel medio del mar.

La latitud expresa la distancia angular, medida sobre un meridiano, entre el plano del Ecuador y cualquier radio que pase por un punto de la superficie terrestre. Cuando dicho punto se localiza sobre el hemisferio norte se dice que tiene latitud norte, la cual suele expresarse con un valor positivo (entre 0° y 90°). Cuando se encuentra en el hemisferio sur se dice que tiene latitud sur, la cual generalmente se expresa con un valor negativo (entre 0° y -90°). En algunos casos, sin embargo, la latitud se expresa siempre con valores positivos, añadiendo las letras N ó S, según sea una latitud norte o sur (por ejemplo 43° S).

Se denomina paralelo, por otro lado, a cualquier circunferencia resultante de la intersección de la esfera terrestre con un plano imaginario perpendicular al eje de rotación de la Tierra. Cada paralelo se identifica por su ángulo de latitud. Dicho en otros términos, la latitud representa el valor dimensional de los paralelos. Cinco de ellos, por su posición en la esfera terrestre, presentan características especialmente significativas. De ahí que se identifiquen con nombres particulares:

El Ecuador se define por el plano perpendicular al eje de rotación de la tierra que pasa exactamente por el punto medio de dicho eje. De esta manera, el Ecuador es el paralelo de máxima circunferencia (aproximadamente 40,075 km), se ubica a la mitad de la distancia entre los dos polos y divide la esfera terrestre en los hemisferios norte y sur. Por convención el ecuador se establece como el paralelo 0° y sirve de referencia para medir los demás ángulos de latitud. En el Ecuador el sol culmina en el cenit tanto en el equinoccio de primavera como en el de otoño.Los trópicos son los paralelos con latitudes de 23.47°, tanto al norte como al sur del ecuador.

El Trópico de Cáncer se ubica en el hemisferio norte, mientras que el Trópico de Capricornio se localiza en el hemisferio sur. La característica más relevante de los trópicos es que señalan las latitudes máximas en las que el plano de la eclíptica puede cortar la esfera terrestre, como se aprecia en las figuras. Esto significa que el Trópico de Cáncer es el paralelo más al norte en el cual el sol puede alcanzar el cenit, lo cual sucede en el solsticio de verano, mientras que el Trópico de Capricornio es el paralelo más al sur en el cual se da el mismo fenómeno, solo que durante el solsticio de invierno.

Los círculos polares corresponden a los paralelos cuyas latitudes son de 66.55°, tanto al norte como al sur del Ecuador. El Círculo polar ártico es el más cercano al Polo Norte, mientras que el Círculo polar antártico se ubica próximo al Polo Sur. En el solsticio de invierno (22 de diciembre) el Círculo polar ártico marca exactamente la máxima latitud que puede recibir rayos solares, mientras que durante el solsticio de verano (22 de junio) es el Círculo polar antártico el que presenta esta característica. En la posición exacta del Círculo polar ártico, en el solsticio de invierno, el sol permanece oculto las 24 horas. En el solsticio de verano el sol permanece sobre el horizonte las 24 horas. En el Círculo polar antártico se invierte el fenómeno.

Los cinco paralelos descritos dividen la esfera terrestre en cinco franjas, en las cuales se pueden establecer algunos patrones climáticos globales. Si bien estos patrones no son estrictos, nos dan una idea general sobre la relación entre la latitud de un lugar y las tendencias climáticas a las cuales estará sometido:

  • La zona intertropical, también conocida como zona tórrida, se ubica entre los trópicos. Esta zona coincide con la máxima y mínima declinación del sol, el cual alcanza grandes alturas y culmina en el cenit dos veces al año. La incidencia solar, casi perpendicular a la superficie terrestre, hace que los lugares ubicados en la zona intertropical tiendan a ser calurosos durante la mayor parte del año. Lógicamente esta tendencia será mayor mientras más cerca se esté del Ecuador.
  • Las zonas templadas se ubican entre los trópicos y los círculos polares, una en el hemisferio norte y otra en el hemisferio sur. Aquí el sol nunca culmina en el cenit y la radiación solar incide más oblicuamente sobre la superficie terrestre. Debido a ello las zonas templadas tienden a ser menos calurosas y más extremosas que la zona intertropical. Los lugares ubicados en las zonas templadas suelen tener estaciones bien marcadas.
  • Las zonas glaciares se encuentran comprendidas entre los Círculos polares y los polos norte y sur. En estas zonas la radiación solar incide en forma muy oblicua sobre la superficie terrestre, e incluso se pueden tener largos periodos prácticamente sin radiación solar. Esto hace que las zonas glaciares tiendan a ser extremadamente frías.

La longitud expresa la distancia angular, medida de manera paralela al plano del Ecuador, entre el Meridiano de Greenwich y cualquier radio que pase por un punto de la superficie terrestre. La manera más común de expresar la longitud es mediante valores positivos (de 0° a 180°), cuando dicho punto se encuentra al este del meridiano de Greenwich, y con valores negativos (de 0° a -180°), cuando se ubica al oeste del meridiano de Greenwich. Sin embargo, existen otras dos maneras de indicar la latitud:

  • Con valores siempre positivos, de 0° a 180°, añadiendo la letra E si es al este del meridiano de Greenwich y la letra W si es al oeste.
  • Con valores de 0° a 360°, midiendo siempre hacia el este del meridiano de Greenwich.

Por su parte se llama meridianos a los semicírculos que resultan de la intersección de la superficie terrestre con cualquier plano imaginario que contenga el eje norte - sur geográfico. Cada meridiano se identifica por su longitud y, precisamente debido a ese sistema de identificación, existen dos meridianos de especial relevancia:

Meridiano de Greenwich

Se trata del meridiano que pasa por Greenwich, actualmente un suburbio de la ciudad de Londres, Inglaterra. Para ser más precisos, el meridiano de Greenwich pasa por el antiguo observatorio astronómico que se encuentra en dicho lugar. En 1884 el meridiano de Greenwich se estableció como referencia para medir las longitudes de todos los demás meridianos. Debido a ello también se le conoce como meridiano cero o primer meridiano.

Meridiano 180°

El meridiano 180° es la línea opuesta al meridiano de Greenwich, es decir, el semicírculo con el cual completa un círculo sobre la esfera terrestre. Este meridiano, también conocido como línea internacional de cambio de fecha, marca el cambio de un día a otro.

Las zonas horarias

Antiguamente era común establecer el horario en cada ciudad de acuerdo al tiempo solar aparente. En este sistema el mediodía (12:00 horas) sucede cuando el sol se encuentra en su posición más elevada, mientras que el amanecer y el ocaso ocurren en horarios simétricos al del mediodía. El problema fundamental del tiempo solar aparente es la proliferación de horarios distintos. De hecho prácticamente cada ciudad, exceptuando las que se ubican en un mismo meridiano, tendría su propio horario.

Con el objetivo de lograr una cierta estandarización de los horarios que se emplean alrededor del mundo se ha establecido un sistema internacional que toma como referencia el meridiano de Greenwich. Se trata del sistema de zonas horarios (también conocidas como husos horarios), el cual se define de la siguiente manera:

a) La superficie terrestre se divide en 24 partes, cada una equivalente a un ángulo de longitud de 15° y a un periodo de una hora: 360° / 24 horas = 15°. Cada una de estas partes corresponde a una zona horaria distinta y se puede identificar por su meridiano central (0°, 15°, 30°, 45°, etc.).

b) Se establece como zona horaria 0 (cero) la que tiene en su centro el meridiano de Greenwich (meridiano 0). En este lugar también se establece el Tiempo Universal Coordinado (UTC), también conocido como tiempo civil, el cual se usa para definir las demás zonas horarias. El Tiempo Universal Coordinado (UTC) es el sucesor moderno del Tiempo Medio de Greenwich (GMT por sus siglas en inglés: Greenwich mean time). Mientras este último se definía mediante cálculos astronómicos, el UTC se basa en el empleo de relojes atómicos.

c) De la zona horaria 0 hacia el este (derecha) se suma una hora por cada zona horaria. De la zona horaria 0 hacia el oeste (izquierda) se resta una hora por cada zona horaria.

De acuerdo a este sistema, los usos horarios alrededor del mundo quedan establecidos como se muestra en la siguiente tabla:

UsosHorarios

El objetivo de estandarizar los horarios alrededor del mundo, sin embargo, no es tan sencillo ni se resuelve automáticamente mediante el sistema internacional de zonas horarias. Como se puede apreciar en la imagen, las zonas horarias oficiales no siguen de manera estricta la geometría de los meridianos, sino que sufren importantes alteraciones, generalmente relacionadas con las fronteras políticas. Para hacer aún más confuso el asunto, en algunos países se han hecho ajustes regionales significativos. En ese sentido, para determinados estudios, se recomienda consultar el huso horario vigente de cada ciudad. Una fuente de datos importante se puede encontrar en: http://es.wikipedia.org/wiki/Huso_horario.

 

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