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A cura del S.T.V. (CP) Giuseppe FIORINI
La Terra, Forma e Grandezza A cura del S.T.V. (CP) Giuseppe FIORINI
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Cenni sulla Forma e Grandezza della Terra
La superficie fisica della Terra non ha una forma geometrica ben definita, il solido che essa racchiude ha una forma irregolare.
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Per poter dare alla Terra una forma matematica che più si avvicina a quella reale si è convenuto di considerare la Terra racchiusa da una ipotetica superficie, costituita dal livello medio del mare prolungato idealmente attraverso i continenti. Tale superficie prende il nome di superficie geoidica ed il solido che essa racchiude viene detto Geoide.
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Il Geoide si discosta poco dalla vera forma della Terra, e gode delle seguenti proprietà:
La sua superficie è equipotenziale rispetto alla gravità ed è convessa in ogni suo punto; In ogni punto della superficie geoidica la normale e la verticale coincidono; Ad ogni punto della superficie geoidica corrisponde una sola verticale.
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Accurate misure geodetiche hanno dimostrato che la forma del Geoide si avvicina a quella di un Ellissoide di rotazione schiacciato. “L’Ellissoide di Roatazione il solido geometrico generato dalla rotazione di una ellisse meridana intorno al suo asse minore.” Le dimensioni sono: semiasse maggiore : a = 6378 Km circa semiasse minore: b = 6357 Km circa differenza fra i semiassi: a-b= 21 Km eccentircità e = √ (a²-b²)/a²=0.083 schiacciamento s =1/298
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Latitudine geografica e Longitudine geografica
Si definisce Latitudine geografica di un punto O situato sulla superficie dell’ellissoide terrestre l’angolo “φ” compreso fra il piano equatoriale e la normale condotta per il punto O della superficie dell’ellissoide. L’angolo “ψ” al centro dell’ellisoide formato fra il piano equatoriale e il raggio vettore CO viene chiamato Latitudine geocentrica. La differenza fra la latitudine geografica e la latitudine geocentrica viene chiamata “Angolo al vertice - v - ” (raggiunge il suo valore massimo di 11,6’ alla latitudine di 45°.)
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Si definisce Longitudine “λ” di un punto O dell’ellissoide l’angolo diedro compreso fra l’ellisse meridiana passane per il punto considerato ed un’ellisse di riferimento scelta come origine delle longitudini (per convenzione quella passante per Greenwich).
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Essendo l’eccentricità dell’ellissoide terrestre molto piccola, la terra può essere considerata, per quasi tutti i calcoli nautici, di forma perfettamente Sferica. Per stabilire con un criterio matematico il valore del raggio della sfera terrestre , si assume il valore di R risultante dall’eguaglianza fra il volume dell’ellissoide e quello della sfera, cioè: 4/3 π a²b = 4/3 π R³ R = ³√ a²b Sostituendo i corrispondenti valori di “a” e di “b” si ottiene: R = 6371 Km circa
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In conclusione, dal concetto di Terra, intesa come pianeta, avente una sua forma indefinibile, limitata da una superficie fisica irregolare, si passa, attraverso tutta una serie di approssimazioni, prima al concetto di GEOIDE (solido non ancora geometrico ma dotato di alcune proprietà fisiche e matematiche), successivamente a quello di Ellissoide terrestre ed infine a quello di Terra sferica.
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Definizioni relative alla terra Sferica
Asse terrestre o polare è l’asse immaginario intorno al quale la Terra compie in 24 ore di tempo medio una rotazione completa da Owest verso Est, e cioè in senso antiorario per un osservatore che si trovi nell’emisfero Nord.
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Poli terrestri Sono due punti diametralmente opposti in cui l’asse terrestre taglia la superficie della Terra. Si distinguono in Polo NORD (quello in cui un osservatore vedrebbe ruotare la Terra in senso antiorario) e Polo SUD (quello in cui un osservatore vedrebbe ruotare la Terra in senso orario)
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Equatore terrestre è la circonferenza massima ottenuta dall’intersezione della superficie terrestre con un piano normale all’asse polare e passante per il centro della terra.
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Meridiani Sono tutte le circonferenze massime passanti per i poli terrestri. Si ottengono dall’intersezione della superficie terrestre con piani contenenti l’asse polare. Nell’uso corrente si considerano meridiani tutte le semicirconferenze passanti per i Poli.
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Paralleli Sono tutte le circonferenze minori della superficie terrestre ottenute dall’intersezione di piani paralleli al piano dell’equatore.
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Coordinate Geografiche
Per individuare un punto sulla superficie terrestre si ricorre ad un sistema di coordinate sferiche costituito dall’equatore, che si assume come base e da un meridiano fondamentale (quello passante per Greenwich) scelto come semicerchio origine per la misura delle longitidini. Latitudine
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Si definisce latitudine di un punto A l’ampiezza dell’arco di meridiano compreso fra l’equatore e il punto considerato. Si indica con la lettera greca “φ” (fi) e si misura da 0° a 90° dall’equatore verso i Poli. La latitudine può essere di specie Nord o Sud a seconda che il punto considerato si trovi nell’emisfero Nord o in quello Sud.
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Longitudine Si definisce longitudine di un punto A l’ampiezza dell’arco di equatore compreso fra il meridiano fondamentale di Greenwich ed il meridiano passante per il punto considerato. Si indica con la lettera greca “λ” (lambda) e si misura da 0° a 180° verso Est o verso Ovest. Per i calcoli nautici si è stabilito che le latitudini Nord e le longitudini Est siano considerate positive (+), mentre le latitudini Sud e le longitudini Ovest negative (-).
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Le notazioni algebriche sono necessarie per i calcoli di posizione e di rotta.
Inoltre, dalle definizioni di latitudine e longitudine risulta che: Tutti i punti di uno stesso parallelo hanno la medesima latitudine; Tutti i punti di uno stesso meridano hanno la medesima longitudine; L’equatore ha latitudine zero; I poli hanno rispettivamente latitudine di 90° N e 90° S; Conoscendo la latitudine e la longitudine di un punto, si determinano il parallelo ed il meridano passanti per esso; cioè si stabilisce la posizione del punto dall’intersezione del parallelo e del meridiano;
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