પ્રકરણ 03 અક્ષાંશ, રેખાંશ અને સમય

પૃથ્વી લગભગ ગોળાકાર છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે પૃથ્વીની વિષુવવૃત્તીય ત્રિજ્યા અને ધ્રુવીય ત્રિજ્યા સમાન નથી. પૃથ્વીનું તેની ધરી પર પશ્ચિમથી પૂર્વ તરફનું ભ્રમણ વિષુવવૃત્ત પર બહાર તરફ ઉભરો ઉત્પન્ન કરે છે. તેથી, વાસ્તવિક આકાર લંબગોળ ગોળાનો હોય છે. પૃથ્વીનો આકાર તેની સપાટીની લાક્ષણિકતાઓનું સ્થાન નક્કી કરવામાં કેટલીક મુશ્કેલીઓ ઊભી કરે છે, કારણ કે અન્ય બિંદુઓની સાપેક્ષ સ્થિતિ માપવા માટે કોઈ સંદર્ભ બિંદુ નથી. તેથી, વિવિધ સ્થળોનું સ્થાન નક્કી કરવા માટે ગ્લોબ અથવા નકશા પર કાલ્પનિક રેખાઓનું જાળું દોરવામાં આવે છે. ચાલો આપણે જાણીએ કે આ રેખાઓ શું છે અને તે કેવી રીતે દોરવામાં આવે છે.

પૃથ્વીનું તેની ધરી પર પશ્ચિમથી પૂર્વ તરફનું ભ્રમણ બે કુદરતી સંદર્ભ બિંદુઓ પૂરા પાડે છે, એટલે કે ઉત્તર અને દક્ષિણ ધ્રુવો. તેઓ ભૌગોલિક જાળીનો આધાર બનાવે છે. વિવિધ લાક્ષણિકતાઓના સ્થાન નક્કી કરવા માટે છેદતી રેખાઓનું જાળું દોરવામાં આવે છે. આ જાળીમાં આડી અને ઊભી રેખાઓના બે સમૂહો હોય છે, જેને અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તો અને રેખાંશના મધ્યાહ્ન રેખાઓ કહેવામાં આવે છે.

આડી રેખાઓ એકબીજાને સમાંતર પૂર્વ-પશ્ચિમ દિશામાં દોરવામાં આવે છે. ઉત્તર ધ્રુવ અને દક્ષિણ ધ્રુવ વચ્ચે મધ્યમાં દોરવામાં આવેલી રેખાને વિષુવવૃત્ત કહેવામાં આવે છે. તે સૌથી મોટું વૃત્ત છે અને ગ્લોબને બે સમાન ભાગોમાં વહેંચે છે. તેને મહાવૃત્ત પણ કહેવામાં આવે છે. બાકીના બધા સમાંતરવૃત્તોનું કદ, વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો તરફના તેમના અંતરના પ્રમાણમાં નાનું થતું જાય છે અને પૃથ્વીને બે અસમાન ભાગોમાં વહેંચે છે, જેને લઘુવૃત્ત તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. આ કાલ્પનિક રેખાઓ જે પૂર્વ-પશ્ચિમ દિશામાં ચાલે છે તેને સામાન્ય રીતે અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

ઊભી રેખાઓ જે ઉત્તર-દક્ષિણ દિશામાં ચાલે છે, તે બંને ધ્રુવોને જોડે છે. તેમને રેખાંશના મધ્યાહ્ન રેખાઓ કહેવામાં આવે છે. તેઓ વિષુવવૃત્ત પર સૌથી વધુ દૂર અંતરે હોય છે અને દરેક ધ્રુવ પર એક બિંદુએ એકબીજાની નજીક આવે છે.

અક્ષાંશ અને રેખાંશને સામાન્ય રીતે ભૌગોલિક કોઓર્ડિનેટ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ રેખાઓની વ્યવસ્થિત જાળી પૂરી પાડે છે જેના પર પૃથ્વીની વિવિધ સપાટીની લાક્ષણિકતાઓની સ્થિતિનું નિરૂપણ કરી શકાય છે. આ કોઓર્ડિનેટ્સની મદદથી, વિવિધ બિંદુઓનું સ્થાન, અંતર અને દિશા સરળતાથી નક્કી કરી શકાય છે.

જોકે ગ્લોબ પર અસંખ્ય સમાંતરવૃત્તો અને મધ્યાહ્ન રેખાઓ દોરી શકાય છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે નકશા પર તેમાંથી માત્ર ચોંટાયેલી સંખ્યામાં જ દોરવામાં આવે છે. અક્ષાંશ અને રેખાંશ ડિગ્રી ( ${ }^{\circ}$ ) માં માપવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ કોણીય અંતરનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. દરેક ડિગ્રીને વધુ 60 મિનિટ ( 4 ) માં વહેંચવામાં આવે છે અને દરેક મિનિટને 60 સેકન્ડ ( $"$ ) માં વહેંચવામાં આવે છે.

શબ્દાવલિ

અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તો : અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તો એ ડિગ્રી, મિનિટ અને સેકન્ડમાં, વિષુવવૃત્તના ઉત્તર અથવા દક્ષિણમાં એક બિંદુનું કોણીય અંતર દર્શાવે છે. અક્ષાંશ રેખાઓને ઘણીવાર સમાંતર રેખાઓ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
રેખાંશના મધ્યાહ્ન રેખાઓ : રેખાંશના મધ્યાહ્ન રેખાઓ એ ડિગ્રી, મિનિટ અને સેકન્ડમાં, પ્રાઈમ (ગ્રીનવિચ) મધ્યાહ્ન રેખાના પૂર્વ અથવા પશ્ચિમમાં એક બિંદુનું કોણીય અંતર દર્શાવે છે. રેખાંશ રેખાઓને ઘણીવાર મધ્યાહ્ન રેખાઓ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તો

પૃથ્વીની સપાટી પરના કોઈ સ્થાનનો અક્ષાંશ એ તેનું વિષુવવૃત્તથી ઉત્તર અથવા દક્ષિણનું અંતર છે, જે તે સ્થાનના મધ્યાહ્ન રેખા સાથે પૃથ્વીના કેન્દ્રથી કોણ તરીકે માપવામાં આવે છે. સમાન અક્ષાંશ ધરાવતા સ્થળોને જોડતી રેખાઓને સમાંતર રેખાઓ કહેવામાં આવે છે. વિષુવવૃત્તનું મૂલ્ય $0^{\circ}$ છે અને ધ્રુવોના અક્ષાંશ $90^{\circ} \mathrm{N}$ અને $90^{\circ} \mathrm{S}$ છે (આગળના પૃષ્ઠ પર આકૃતિ 3.1). જો અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તો એક ડિગ્રીના અંતરે દોરવામાં આવે, તો ઉત્તરી અને દક્ષિણી ગોળાર્ધમાં દરેકમાં 89 સમાંતર રેખાઓ હશે. આ રીતે દોરવામાં આવેલી સમાંતર રેખાઓની કુલ સંખ્યા, વિષુવવૃત્ત સહિત, 179 હશે. વિષુવવૃત્તના ઉત્તર અથવા દક્ષિણમાં કોઈ લાક્ષણિકતા અથવા સ્થાનના સ્થાનના આધારે, અક્ષાંશના મૂલ્ય સાથે $\mathrm{N}$ અથવા $\mathrm{S}$ અક્ષર લખવામાં આવે છે.

જો પૃથ્વી સંપૂર્ણ ગોળાકાર હોત, તો અક્ષાંશના $1^{0}$ (મધ્યાહ્ન રેખાના એક ડિગ્રીના ચાપ) ની લંબાઈ એક સ્થિર મૂલ્ય હોત, એટલે કે પૃથ્વી પર દરેક જગ્યાએ $111 \mathrm{~km}$. આ લંબાઈ વિષુવવૃત્ત પરના રેખાંશની એક ડિગ્રીની લંબાઈ જેટલી લગભગ સમાન છે. પરંતુ સચોટ રીતે, એક ડિગ્રી અક્ષાંશની લંબાઈ વિષુવવૃત્તથી ધ્રુવો સુધી થોડી બદલાય છે. જ્યારે વિષુવવૃત્ત પર, તે $110.6 \mathrm{~km}$ છે, ધ્રુવો પર, તે $111.7 \mathrm{~km}$ છે. કોઈ સ્થાનનો અક્ષાંશ સૂર્ય અથવા ધ્રુવ તારાની ઊંચાઈની મદદથી નક્કી કરી શકાય છે.

અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તો દોરવા

અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તો કેવી રીતે દોરવા? એક વર્તુળ દોરો અને તેના કેન્દ્રમાં આડી રેખા દોરીને તેને બે સમાન ભાગોમાં વહેંચો. આ વિષુવવૃત્તનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. આ વર્તુળ પર પ્રોટ્રેક્ટર એવી રીતે મૂકો કે પ્રોટ્રેક્ટર પરની $0^{\circ}$ અને $180^{\circ}$ રેખા કાગળ પરના વિષુવવૃત્ત સાથે એકરુપ થાય. હવે $20^{\circ} \mathrm{S}$ દોરવા માટે, વિષુવવૃત્તથી $20^{\circ}$ના કોણે, વર્તુળના નીચલા અર્ધભાગમાં, પૂર્વ અને પશ્ચિમમાં બે બિંદુઓ ચિહ્નિત કરો, જેમ કે આકૃતિ 3.2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. કોણની બાહુઓ વર્તુળને બે બિંદુઓ પર છેદે છે. આ બે બિંદુઓને વિષુવવૃત્તને સમાંતર રેખા દ્વારા જોડો. તે $20^{\circ} \mathrm{S}$ હશે.

આકૃતિ 3.2 અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તો દોરવા

રેખાંશના મધ્યાહ્ન રેખાઓ

અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તોથી વિપરીત, જે વર્તુળો છે, રેખાંશના મધ્યાહ્ન રેખાઓ અર્ધવર્તુળો છે જે ધ્રુવો પર એકબીજાની નજીક આવે છે. જો વિરુદ્ધ મધ્યાહ્ન રેખાઓને એકસાથે લેવામાં આવે, તો તેઓ એક વર્તુળ પૂર્ણ કરે છે, પરંતુ, તેમને બે મધ્યાહ્ન રેખાઓ તરીકે અલગથી મૂલ્ય આપવામાં આવે છે.

મધ્યાહ્ન રેખાઓ વિષુવવૃત્તને કાટખૂણે છેદે છે. અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તોથી વિપરીત, તેઓ બધી લંબાઈમાં સમાન હોય છે. નંબરીંગની સગવડ માટે, ગ્રીનવિચ વેધશાળા (લંડન નજીક)માંથી પસાર થતી રેખાંશની મધ્યાહ્ન રેખાને આંતરરાષ્ટ્રીય કરાર દ્વારા પ્રાઈમ મધ્યાહ્ન રેખા તરીકે અપનાવવામાં આવી છે અને તેને $0^{\circ}$નું મૂલ્ય આપવામાં આવ્યું છે.

કોઈ સ્થાનનો રેખાંશ એ પ્રાઈમ મધ્યાહ્ન રેખાના પૂર્વ અથવા પશ્ચિમનું તેનું કોણીય અંતર છે. તે ડિગ્રીમાં પણ માપવામાં આવે છે. રેખાંશ $0^{\circ}$ થી $180^{\circ}$ સુધી બદલાય છે પ્રાઈમ મધ્યાહ્ન રેખાના પૂર્વ અને પશ્ચિમમાં (આકૃતિ 3.3). પ્રાઈમ મધ્યાહ્ન રેખાના પૂર્વમાં આવેલા પૃથ્વીના ભાગને પૂર્વી ગોળાર્ધ કહેવામાં આવે છે અને તેના પશ્ચિમમાં આવેલા ભાગને પશ્ચિમી ગોળાર્ધ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

આકૃતિ 3.3 રેખાંશના મધ્યાહ્ન રેખાઓ

રેખાંશના મધ્યાહ્ન રેખાઓ દોરવા

રેખાંશની રેખાઓ કેવી રીતે દોરવી? એક વર્તુળ દોરો જેનું કેન્દ્ર ઉત્તર ધ્રુવનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. પરિઘ વિષુવવૃત્તનું પ્રતિનિધિત્વ કરશે. વર્તુળના કેન્દ્રમાંથી એક ઊભી રેખા દોરો, એટલે કે ઉત્તર ધ્રુવને પાર કરતી. આ $0^{\circ}$ અને $180^{\circ}$ મધ્યાહ્ન રેખાઓનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જે ઉત્તર ધ્રુવ પર મળે છે (આકૃતિ 3.4).

જ્યારે તમે નકશા જુઓ છો, ત્યારે પૂર્વ તમારી જમણી બાજુએ અને પશ્ચિમ તમારી ડાબી બાજુએ હોય છે. જો કે, રેખાંશ દોરવા માટે, કલ્પના કરો કે તમે ઉત્તર ધ્રુવ પર છો, એટલે કે આકૃતિ 3.4 માં બતાવ્યા પ્રમાણે વર્તુળના કેન્દ્ર પર. હવે નોંધો કે આ કિસ્સામાં પૂર્વ અને પશ્ચિમની સાપેક્ષ દિશાઓ ઊલટી થઈ જશે અને પૂર્વ તમારી ડાબી બાજુએ હશે જ્યારે પશ્ચિમ તમારી જમણી બાજુએ હશે. હવે, $45^{\circ} \mathrm{E}$ અને $\mathrm{W}$ દોરો જેમ કે આકૃતિ 3.5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. આ માટે, તમારા પ્રોટ્રેક્ટરને ઊભી રેખા સાથે મૂકો, $0^{\circ}$ અને $180^{\circ}$ મધ્યાહ્ન રેખાઓ સાથે એકરુપ થાય અને પછી બંને બાજુએ $45^{\circ}$ માપો, જે તમારી ડાબી અને જમણી બાજુએ અનુક્રમે $45^{\circ} \mathrm{E}$ મધ્યાહ્ન રેખા અને $45^{\circ} \mathrm{W}$ મધ્યાહ્ન રેખા દર્શાવશે. આકૃતિ પૃથ્વીનો દેખાવ દર્શાવશે જો આપણે તેને સીધા ઉત્તર ધ્રુવની ઉપરથી જોઈએ.

આકૃતિ 3.4 $0^{\circ}$ અને $180^{\circ}$ ની મધ્યાહ્ન રેખાઓ ઉત્તર ધ્રુવ પર મળે છે

રેખાંશ અને સમય

આપણે બધા જાણીએ છીએ કે પૃથ્વી તેની ધરી પર પશ્ચિમથી પૂર્વ તરફ ભ્રમણ કરે છે. તે સૂર્યને પૂર્વમાં ઊગવા અને પશ્ચિમમાં અસ્ત થવા માટે કારણભૂત બને છે. પૃથ્વીનું તેની ધરી પરનું ભ્રમણ એક વર્તુળ અથવા $360^{\circ}$ રેખાંશ પૂર્ણ કરવા માટે 24 કલાક લે છે. કારણ કે $180^{\circ}$ રેખાંશ પ્રાઈમ મધ્યાહ્ન રેખાના પૂર્વ અને પશ્ચિમ બંનેમાં આવે છે, તેથી સૂર્યને

આકૃતિ 3.5 રેખાંશના મધ્યાહ્ન રેખાઓ દોરવા

કોષ્ટક 3.1 અક્ષાંશના સમાંતરવૃત્તો અને $t$ રેખાંશના મધ્યાહ્ન રેખાઓ વચ્ચેની તુલના

$ \begin{array}{|lll|} \hline \text{S.No} & \text{Parallels of Latitude} & \text{Meridians of Longitude} \\ \hline \text{1.} & \text{Latitude is the angular} & \text{Longitude is the angular} \\ & \text{distance of a point north or} & \text{distance along the} \\ & \text{south of the equator as} &\text{equator measured in} \\ & \text{measured in degrees.} & \text{degrees. It is measured} \\ & & \text{east or west of} \\ & & \text{Greenwich (0°), from 0°} \\ & & \text{to 180°} \\ \text{2.} & \text{All latitudes are parallel} & \text{All meridians of} \\ & \text{to the equator.} & \text{longitude converge at} \\ & & \text{the poles} \\ \text{3.} & \text{On a globe, parallels of} & \text{All meridians of} \\ & \text{latitudes appear as circles.} & \text{longitude appear as} \\ & & \text{circles running through} \\ & & \text{the poles.} \\ \text{4.} & \text{The distance between two} & \text{The distance between} \\ & \text{latitudes is approximately} & \text{two longitudes is} \\ & \text{111 km} & \text{maximum at the} \\ & & \text{equator (111.3 km) and} \\ & & \text{minimum at the poles (0} \\ & & \text{km). Midway, at 450 of} \\ & & \text{latitude, it is 79 km.} \\ \text{5.} & \text{The 0° latitude is referred to} & \text{There are 360° of} \\ & \text{as the equator and the 90°} & \text{longitude, 180° each in} \\ & \text{as the poles.} & \text{the east and west of the} \\ & & \text{Prime Meridian.} \\ \text{6.} & \text{The latitudes from the} & \text{The longitudes are used} \\ & \text{equator to the poles are} & \text{to determine the local} \\ & \text{used to demarcate} & \text{time with reference to} \\ & \text{temperature zones, i.e. 0° to} & \text{the time at Prime} \\ & \text{23 ½° north and south as the } & \text{Meridian.} \\ & \text{torrid zone, 23 ½° to 66 ½°} & \\ & \text{as the temperate zone and} & \\ & \text{66 ½° to 90° as the frigid} & \\ \hline \end{array} $

પૂર્વી અને પશ્ચિમી ગોળાર્ધમાં પસાર કરવા માટે 12 કલાકનો સમય લે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સૂર્ય $15^{\circ}$ રેખાંશ પ્રતિ કલાક અથવા ચાર મિનિટના સમયમાં એક ડિગ્રી રેખાંશ પસાર કરે છે. આ પણ નોંધવું જોઈએ કે જ્યારે આપણે પશ્ચિમથી પૂર્વ તરફ જઈએ છીએ ત્યારે સમય ઘટે છે અને આપણી પશ્ચિમ તરફની ગતિ સાથે વધે છે.

સૂર્ય જે દરે કેટલાક ડિગ્રી રેખાંશ પર પસાર થાય છે તે દરનો ઉપયોગ પ્રાઈમ મધ્યાહ્ન રેખાના સમય ( $0^{\circ}$ રેખાંશ) ના સંદર્ભમાં કોઈ વિસ્તારનો સ્થાનિક સમય નક્કી કરવા માટે થાય છે. ચાલો નીચેના ઉદાહરણોના સમૂહ સાથે પ્રાઈમ મધ્યાહ્ન રેખાના સંદર્ભમાં સમય નિર્ધારણના પ્રશ્નને સમજવાનો પ્રયાસ કરીએ:

ઉદાહરણ 1 : થિમ્પુ (ભૂતાન) નો સ્થાનિક સમય નક્કી કરો, જે $90^{\circ}$ પૂર્વ રેખાંશ પર સ્થિત છે, જ્યારે ગ્રીનવિચ પર સમય $\left(0^{\circ}\right)$ 12.00 બપોર છે.

નિવેદન : પ્રાઈમ મધ્યાહ્ન રેખાના પૂર્વમાં, એક ડિગ્રી રેખાંશ દીઠ 4 મિનિટના દરે સમય વધે છે.

ઉકેલ :

ગ્રીનવિચ અને થિમ્પુ વચ્ચેનો તફાવત $=90^{\circ}$ રેખાંશ

કુલ સમયનો તફાવત $=90 \times 4=360$ મિનિટ

$$ =360 / 60 \text { hours } $$

$=6$ કલાક $\backslash$ થિમ્પુનો સ્થાનિક સમય ગ્રીનવિચ કરતાં 6 કલાક વધુ છે, એટલે કે 6.00 p.m.

ઉદાહરણ 2 : ન્યૂ ઓર્લિન્સ (એ સ્થળ, જે ઑક્ટોબર 2005 માં કેટરીના હરિકેનથી સૌથી વધુ પ્રભાવિત થયું હતું) નો સ્થાનિક સમય નક્કી કરો, જે $90^{\circ}$ પશ્ચિમ રેખાંશ પર સ્થિત છે, જ્યારે ગ્રીનવિચ પર સમય $\left(0^{\circ}\right)$ 12.00 બપોર છે.

નિવેદન : પ્રાઈમ મધ્યાહ્ન રેખાના પશ્ચિમમાં, એક ડિગ્રી રેખાંશ દીઠ 4 મિનિટના દરે સમય ઘટે છે.

ઉકેલ :

ગ્રીનવિચ અને ન્યૂ ઓર્લિન્સ વચ્ચેનો તફાવત $=90^{\circ}$ રેખાંશ

કુલ સમયનો તફાવત $\quad=90 \times 4=360 \text { minutes }$

$$ \text { = 360/60 hours } $$

$=6$ કલાક $\backslash$ ન્યૂ ઓર્લિન્સનો સ્થાનિક સમય ગ્રીનવિચ કરતાં 6 કલાક ઓછો છે, એટલે કે 6.00 a. m.

આ જ રીતે, વિશ્વના કોઈપણ સ્થાન માટે સમય નક્કી કરી શકાય છે. જો કે, દેશની પ્રાદેશિક મર્યાદામાં શક્ય તેટલા એકસમાન સમય જાળવી રાખવા માટે, દેશના મધ્ય મધ્યાહ્ન રેખાનો સમય પ્રમાણભૂત મધ્યાહ્ન રેખા તરીકે લેવામાં આવે છે અને તેનો સ્થાનિક સમય સમગ્ર દેશ માટે પ્રમાણભૂત સમય તરીકે લેવામાં આવે છે. પ્રમાણભૂત મધ્યાહ્ન રેખાની પસંદગી એવી રીતે કરવામાં આવે છે કે તે $150^{\circ}$ અથવા $7^{\circ} 30^{\prime}$ વડે વિભાજ્ય હોય જેથી તેના પ્રમાણભૂત સમય અને ગ્રીનવિચ મીન ટાઈમ વચ્ચેનો તફાવત કલાક અથવા અડધા કલાકના ગુણાંક તરીકે વ્યક્ત કરી શકાય.

ભારતીય પ્રમાણભ