అధ్యాయం 03 అక్షాంశం, రేఖాంశం మరియు సమయం
భూమి దాదాపు గోళాకారంలో ఉంటుంది. భూమి యొక్క భూమధ్యరేఖా వ్యాసార్థం మరియు ధ్రువ వ్యాసార్థం ఒకేలా ఉండకపోవడం వలన ఇది జరుగుతుంది. భూమి దాని అక్షం పై తిరగడం వలన భూమధ్యరేఖ వద్ద ఉబ్బు ఏర్పడుతుంది. అందువలన, వాస్తవ ఆకారం ఒక చదునైన గోళాకారాన్ని (ఒబ్లేట్ స్ఫెరాయిడ్) పోలి ఉంటుంది. భూమి ఆకారం దాని ఉపరితల లక్షణాల స్థానాలను నిర్ణయించడంలో కొన్ని సమస్యలను సృష్టిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇతర బిందువుల సాపేక్ష స్థానాలను కొలవడానికి ఏదైనా సూచనా బిందువు లేదు. అందువలన, వివిధ ప్రదేశాలను గుర్తించడానికి ఒక గ్లోబ్ లేదా మ్యాప్ పై ఊహాత్మక రేఖల జాలం గీయబడుతుంది. ఈ రేఖలు ఏమిటి మరియు అవి ఎలా గీయబడతాయో తెలుసుకుందాం.
భూమి దాని అక్షం పై పశ్చిమం నుండి తూర్పుకు తిరగడం రెండు సహజ సూచనా బిందువులను అందిస్తుంది, అవి ఉత్తర మరియు దక్షిణ ధ్రువాలు. అవి భౌగోళిక గ్రిడ్ కు ఆధారం ఏర్పరుస్తాయి. వివిధ లక్షణాల స్థానాలను నిర్ధారించడానికి ఒక ఖండన రేఖల జాలం గీయబడుతుంది. ఈ గ్రిడ్ రెండు సెట్ల క్షితిజ సమాంతర మరియు నిలువు రేఖలను కలిగి ఉంటుంది, వీటిని అక్షాంశాల సమాంతర రేఖలు మరియు రేఖాంశాల మధ్యరేఖలు అంటారు.
క్షితిజ సమాంతర రేఖలు తూర్పు-పశ్చిమ దిశలో ఒకదానికొకటి సమాంతరంగా గీయబడతాయి. ఉత్తర ధ్రువం మరియు దక్షిణ ధ్రువం మధ్యలో గీయబడిన రేఖను భూమధ్యరేఖ అంటారు. ఇది అతిపెద్ద వృత్తం మరియు గ్లోబ్ ను రెండు సమాన భాగాలుగా విభజిస్తుంది. దీనిని గ్రేట్ సర్కిల్ (మహావృత్తం) అని కూడా అంటారు. మిగతా అన్ని సమాంతర రేఖలు పరిమాణంలో చిన్నవిగా ఉంటాయి, భూమధ్యరేఖ నుండి ధ్రువాల వైపు వాటి దూరానికి అనులోమానుపాతంలో మరియు భూమిని రెండు అసమాన భాగాలుగా విభజిస్తాయి, వీటిని స్మాల్ సర్కిల్స్ (లఘువృత్తాలు) అని కూడా సూచిస్తారు. తూర్పు-పశ్చిమంగా పరిగెత్తే ఈ ఊహాత్మక రేఖలను సాధారణంగా అక్షాంశాల సమాంతర రేఖలు అంటారు.
ఉత్తర-దక్షిణంగా పరిగెత్తే నిలువు రేఖలు, రెండు ధ్రువాలను కలుపుతాయి. వాటిని రేఖాంశాల మధ్యరేఖలు అంటారు. అవి భూమధ్యరేఖ వద్ద అత్యంత దూరంగా ఉంటాయి మరియు ప్రతి ధ్రువం వద్ద ఒక బిందువు వద్ద కలుస్తాయి.
అక్షాంశాలు మరియు రేఖాంశాలను సాధారణంగా భౌగోళిక నిరూపకాలు (కోఆర్డినేట్స్) అని సూచిస్తారు, ఎందుకంటే అవి రేఖల వ్యవస్థాత్మక జాలాన్ని అందిస్తాయి, దాని పై భూమి యొక్క వివిధ ఉపరితల లక్షణాల స్థానాన్ని, సూచించవచ్చు. ఈ నిరూపకాల సహాయంతో, వివిధ బిందువుల స్థానం, దూరం మరియు దిశను సులభంగా నిర్ణయించవచ్చు.
గ్లోబ్ పై అనంతమైన సమాంతర రేఖలు మరియు మధ్యరేఖలు గీయవచ్చు అయినప్పటికీ, సాధారణంగా ఒక మ్యాప్ పై వాటిలో కేవలం ఎంపిక చేయబడిన కొన్నింటిని మాత్రమే గీస్తారు. అక్షాంశాలు మరియు రేఖాంశాలు డిగ్రీలలో ( ${ }^{\circ}$ ) కొలుస్తారు ఎందుకంటే అవి కోణీయ దూరాలను సూచిస్తాయి. ప్రతి డిగ్రీ మరింత 60 నిమిషాలుగా ( 4 ) విభజించబడుతుంది మరియు ప్రతి నిమిషం 60 సెకన్లుగా ( $"$ ) విభజించబడుతుంది.
శబ్దకోశం
అక్షాంశాల సమాంతర రేఖలు : అక్షాంశాల సమాంతర రేఖలు ఒక బిందువు యొక్క భూమధ్యరేఖకు ఉత్తరం లేదా దక్షిణంగా ఉన్న కోణీయ దూరాన్ని, డిగ్రీలు, నిమిషాలు మరియు సెకన్లలో సూచిస్తాయి. అక్షాంశ రేఖలను తరచుగా సమాంతర రేఖలు అంటారు.
రేఖాంశాల మధ్యరేఖలు : రేఖాంశాల మధ్యరేఖలు ఒక బిందువు యొక్క ప్రధాన (గ్రీన్విచ్) మధ్యరేఖకు తూర్పు లేదా పశ్చిమంగా ఉన్న కోణీయ దూరాన్ని, డిగ్రీలు, నిమిషాలు మరియు సెకన్లలో సూచిస్తాయి. రేఖాంశ రేఖలను తరచుగా మధ్యరేఖలు అంటారు.
అక్షాంశాల సమాంతర రేఖలు
భూమి ఉపరితలంపై ఒక ప్రదేశం యొక్క అక్షాంశం అనేది భూమధ్యరేఖకు ఉత్తరం లేదా దక్షిణంగా దాని దూరం, భూమి కేంద్రం నుండి ఒక కోణంగా ఆ ప్రదేశం యొక్క మధ్యరేఖ వెంబడి కొలుస్తారు. ఒకే అక్షాంశాలు కలిగిన ప్రదేశాలను కలిపే రేఖలను సమాంతర రేఖలు అంటారు. భూమధ్యరేఖ విలువ $0^{\circ}$ మరియు ధ్రువాల అక్షాంశాలు $90^{\circ} \mathrm{N}$ మరియు $90^{\circ} \mathrm{S}$ (తరువాతి పేజీలో ఫిగర్ 3.1). ఒక డిగ్రీ వ్యవధిలో అక్షాంశాల సమాంతర రేఖలు గీస్తే, ఉత్తర మరియు దక్షిణ గోళార్ధాలలో ప్రతిదానిలో 89 సమాంతర రేఖలు ఉంటాయి. ఈ విధంగా గీయబడిన మొత్తం సమాంతర రేఖల సంఖ్య, భూమధ్యరేఖతో సహా, 179 ఉంటుంది. ఒక లక్షణం లేదా ప్రదేశం యొక్క స్థానం భూమధ్యరేఖకు ఉత్తరం లేదా దక్షిణంగా ఉండటం మీద ఆధారపడి, అక్షాంశం విలువతో పాటు $\mathrm{N}$ లేదా $\mathrm{S}$ అక్షరం రాయబడుతుంది.
భూమి ఒక సంపూర్ణ గోళంగా ఉంటే, ఒక డిగ్రీ అక్షాంశం యొక్క పొడవు (ఒక మధ్యరేఖ యొక్క ఒక డిగ్రీ ఆర్క్) ఒక స్థిరమైన విలువ అవుతుంది, అంటే భూమి మీద ప్రతిచోటా $111 \mathrm{~km}$. ఈ పొడవు భూమధ్యరేఖ వద్ద ఒక డిగ్రీ రేఖాంశం పొడవుకు దాదాపు సమానంగా ఉంటుంది. కానీ ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, ఒక డిగ్రీ అక్షాంశం యొక్క పొడవు భూమధ్యరేఖ నుండి ధ్రువాల వరకు కొద్దిగా మారుతుంది. భూమధ్యరేఖ వద్ద, అది $110.6 \mathrm{~km}$ ఉంటే, ధ్రువాల వద్ద, అది $111.7 \mathrm{~km}$ ఉంటుంది. ఒక ప్రదేశం యొక్క అక్షాంశం సూర్యుడి లేదా ధ్రువ నక్షత్రం యొక్క ఎత్తు సహాయంతో నిర్ణయించబడవచ్చు.
అక్షాంశాల సమాంతర రేఖలను గీయడం
అక్షాంశాల సమాంతర రేఖలను ఎలా గీయాలి? ఒక వృత్తాన్ని గీయండి మరియు మధ్యలో ఒక క్షితిజ సమాంతర రేఖను గీయడం ద్వారా దానిని రెండు సమాన భాగాలుగా విభజించండి. ఇది భూమధ్యరేఖను సూచిస్తుంది. ఈ వృత్తం పై ఒక ప్రొట్రాక్టర్ ను ఏ విధంగానో ఉంచండి, తద్వారా ప్రొట్రాక్టర్ పై $0^{\circ}$ మరియు $180^{\circ}$ రేఖ కాగితం పై ఉన్న భూమధ్యరేఖతో ఏకీభవిస్తుంది. ఇప్పుడు $20^{\circ} \mathrm{S}$ ను గీయడానికి, ఫిగర్ 3.2 లో చూపినట్లుగా, వృత్తం యొక్క దిగువ సగంలో, భూమధ్యరేఖ నుండి తూర్పు మరియు పశ్చిమంగా $20^{\circ}$ కోణంలో రెండు బిందువులను గుర్తించండి. కోణం యొక్క భుజాలు వృత్తాన్ని రెండు బిందువుల వద్ద కలుస్తాయి. ఈ రెండు బిందువులను భూమధ్యరేఖకు సమాంతరంగా ఒక రేఖతో కలపండి. అది $20^{\circ} \mathrm{S}$ అవుతుంది.
ఫిగర్ 3.2 అక్షాంశాల సమాంతర రేఖలను గీయడం
రేఖాంశాల మధ్యరేఖలు
వృత్తాలైన అక్షాంశాల సమాంతర రేఖల కాకుండా, రేఖాంశాల మధ్యరేఖలు అర్ధవృత్తాలు, అవి ధ్రువాల వద్ద కలుస్తాయి. ఎదురెదురు మధ్యరేఖలు కలిపి తీసుకుంటే, అవి ఒక వృత్తాన్ని పూర్తి చేస్తాయి, కానీ, అవి రెండు మధ్యరేఖలుగా విడివిడిగా విలువైనవిగా పరిగణించబడతాయి.
మధ్యరేఖలు భూమధ్యరేఖను లంబ కోణాలలో ఖండిస్తాయి. అక్షాంశాల సమాంతర రేఖల కాకుండా, అవన్నీ పొడవులో సమానంగా ఉంటాయి. నంబరింగ్ సౌలభ్యం కోసం, గ్రీన్విచ్ వేధశాల (లండన్ దగ్గర) గుండా వెళ్లే రేఖాంశ మధ్యరేఖను ఒక అంతర్జాతీయ ఒప్పందం ద్వారా ప్రధాన మధ్యరేఖగా స్వీకరించారు మరియు దానికి $0^{\circ}$ విలువ ఇవ్వబడింది.
ఒక ప్రదేశం యొక్క రేఖాంశం అనేది ప్రధాన మధ్యరేఖకు తూర్పు లేదా పశ్చిమంగా దాని కోణీయ దూరం. ఇది కూడా డిగ్రీలలో కొలుస్తారు. రేఖాంశాలు ప్రధాన మధ్యరేఖ (ఫిగర్ 3.3) యొక్క తూర్పు మరియు పశ్చిమంగా $0^{\circ}$ నుండి $180^{\circ}$ వరకు మారుతాయి. ప్రధాన మధ్యరేఖకు తూర్పు భాగం తూర్పు గోళార్ధం అని మరియు దాని పశ్చిమం పశ్చిమ గోళార్ధం అని పిలువబడుతుంది.
ఫిగర్ 3.3 రేఖాంశాల మధ్యరేఖలు
రేఖాంశాల మధ్యరేఖలను గీయడం
రేఖాంశ రేఖలను ఎలా గీయాలి? దాని కేంద్రం ఉత్తర ధ్రువాన్ని సూచించే ఒక వృత్తాన్ని గీయండి. చుట్టుకొలత భూమధ్యరేఖను సూచిస్తుంది. వృత్తం కేంద్రం గుండా ఒక నిలువు రేఖను గీయండి, అంటే ఉత్తర ధ్రువాన్ని దాటి. ఇది $0^{\circ}$ మరియు $180^{\circ}$ మధ్యరేఖలను సూచిస్తుంది, అవి ఉత్తర ధ్రువం వద్ద కలుస్తాయి (ఫిగర్ 3.4).
మీరు ఒక మ్యాప్ ను చూసినప్పుడు, తూర్పు మీ కుడి వైపు మరియు పశ్చిమం మీ ఎడమ వైపు ఉంటుంది. అయితే, ఒక రేఖాంశాన్ని గీయడానికి, మీరు ఉత్తర ధ్రువం వద్ద ఉన్నారని ఊహించుకోండి, అంటే ఫిగర్ 3.4 లో చూపినట్లుగా వృత్తం కేంద్రం వద్ద. ఇప్పుడు గమనించండి, ఈ సందర్భంలో తూర్పు మరియు పశ్చిమం యొక్క సాపేక్ష దిశలు తిరగబడతాయి మరియు తూర్పు మీ ఎడమ వైపు ఉంటుంది అయితే పశ్చిమం మీ కుడి వైపు ఉంటుంది. ఇప్పుడు, ఫిగర్ 3.5 లో చూపినట్లుగా $45^{\circ} \mathrm{E}$ మరియు $\mathrm{W}$ ను గీయండి. దీని కోసం, మీ ప్రొట్రాక్టర్ ను నిలువు రేఖ వెంబడి ఉంచండి, $0^{\circ}$ మరియు $180^{\circ}$ మధ్యరేఖలతో ఏకీభవిస్తూ మరియు తరువాత రెండు వైపులా $45^{\circ}$ కొలవండి, ఇది వరుసగా మీ ఎడమ మరియు కుడి వైపున $45^{\circ} \mathrm{E}$ మధ్యరేఖ మరియు $45^{\circ} \mathrm{W}$ మధ్యరేఖను సూచిస్తుంది. మనం ఉత్తర ధ్రువం నుండి నేరుగా పైన దానిని చూస్తే భూమి యొక్క రూపాన్ని ఈ రేఖాచిత్రం సూచిస్తుంది.
ఫిగర్ 3.4 $0^{\circ}$ మరియు $180^{\circ}$ యొక్క మధ్యరేఖలు ఉత్తర ధ్రువం వద్ద కలుస్తాయి
రేఖాంశం మరియు సమయం
భూమి దాని అక్షం పై పశ్చిమం నుండి తూర్పుకు తిరుగుతుందని మనందరికీ తెలుసు. ఇది సూర్యుడిని తూర్పున ఉదయించేలా మరియు పశ్చిమంలో అస్తమించేలా చేస్తుంది. భూమి దాని అక్షం పై తిరగడం ఒక వృత్తం లేదా $360^{\circ}$ రేఖాంశాలను పూర్తి చేయడానికి 24 గంటలు పడుతుంది. $180^{\circ}$ రేఖాంశాలు ప్రధాన మధ్యరేఖకు తూర్పు మరియు పశ్చిమంగా రెండు వైపులా ఉన్నందున, సూర్యుడు తూర్పు మరియు పశ్చిమ గోళార్ధాలను దాటడానికి 12 గంటల సమయం తీసుకుంటాడు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, సూర్యుడు ప్రతి గంటకు $15^{\circ}$ రేఖాంశాలను లేదా ప్రతి నాలుగు నిమిషాల సమయానికి ఒక డిగ్రీ రేఖాంశాన్ని దాటుతాడు. మనం పశ్చిమం నుండి తూర్పుకు కదులుతున్నప్పుడు సమయం తగ్గుతుందని మరియు మన పశ్చిమ దిశలో కదలికతో పెరుగుతుందని కూడా గమనించవచ్చు.
సూర్యుడు కొన్ని డిగ్రీల రేఖాంశాలను దాటే సమయం రేటు ప్రధాన మధ్యరేఖ ( $0^{\circ}$ రేఖాంశం) సమయానికి సంబంధించి ఒక ప్రాంతం యొక్క స్థానిక సమయాన్ని నిర్ణయించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రధాన మధ్యరేఖకు సంబంధించి సమయ నిర్ణయం యొక్క ప్రశ్నను ఈ క్రింది ఉదాహరణల సమితితో అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిద్దాం:
ఉదాహరణ 1 : $90^{\circ}$ తూర్పు రేఖాంశంలో ఉన్న థింఫు (భూటాన్) యొక్క స్థానిక సమయాన్ని గ్రీన్విచ్ వద్ద సమయం $\left(0^{\circ}\right)$ 12.00 మధ్యాహ్నం ఉన్నప్పుడు నిర్ణయించండి.
వివరణ : ప్రధాన మధ్యరేఖకు తూర్పున, ఒక డిగ్రీ రేఖాంశానికి 4 నిమిషాల రేటుతో సమయం పెరుగుతుంది.
పరిష్కారం :
గ్రీన్విచ్ మరియు థింఫు మధ్య వ్యత్యాసం $=90^{\circ}$ రేఖాంశాలు
మొత్తం సమయ వ్యత్యాసం $=90 \times 4=360$ నిమిషాలు
$$ =360 / 60 \text { hours } $$
$=6$ గంటలు $\backslash$ థింఫు యొక్క స్థానిక సమయం గ్రీన్విచ్ కంటే 6 గంటలు ఎక్కువ, అంటే 6.00 p.m.
ఉదాహరణ 2 : $90^{\circ}$ పశ్చిమ రేఖాంశంలో ఉన్న న్యూ ఒర్లీన్స్ (అక్టోబర్ 2005 లో కాట్రినా హరికేన్ చేత చెత్తగా ప్రభావితమైన ప్రదేశం) యొక్క స్థానిక సమయాన్ని గ్రీన్విచ్ వద్ద సమయం $\left(0^{\circ}\right)$ 12.00 మధ్యాహ్నం ఉన్నప్పుడు నిర్ణయించండి.
వివరణ : ప్రధాన మధ్యరేఖకు పశ్చిమంగా, ఒక డిగ్రీ రేఖాంశానికి 4 నిమిషాల రేటుతో సమయం తగ్గుతుంది.
పరిష్కారం :
గ్రీన్విచ్ మరియు న్యూ ఒర్లీన్స్ మధ్య వ్యత్యాసం $=90^{\circ}$ రేఖాంశాలు
మొత్తం సమయ వ్యత్యాసం $\quad=90 \times 4=360 \text { minutes }$
$$ \text { = 360/60 hours } $$
$=6$ గంటలు $\backslash$ న్యూ ఒర్లీన్స్ యొక్క స్థానిక సమయం గ్రీన్విచ్ కంటే 6 గంటలు తక్కువ, అంటే 6.00 a. m.
అదే విధంగా, ప్రపంచంలోని ఏదైనా ప్రదేశానికి సమయం నిర్ణయించబడవచ్చు. అయితే, ఒక దేశం యొక్క భూభాగ పరిమితుల్లో సాధ్యమైనంత వరకు సమయం యొక్క ఏకరూపతను నిర్వహించడానికి, దేశం యొక్క మధ్య మధ్యరేఖ వద్ద సమయం ప్రామాణిక మధ్యరేఖగా తీసుకోబడుతుంది మరియు దాని స్థానిక సమయం మొత్తం దేశానికి ప్రామాణిక సమయంగా తీసుకోబడుతుంది. ప్రామాణిక మధ్యరేఖను ఎంపిక చేస్తారు, తద్వారా అది $150^{\circ}$ లేదా $7^{\circ} 30^{\prime}$ తో భాగించబడుతుంది, తద్వారా దాని ప్రామాణిక సమయం మరియు గ్రీన్విచ్ మీన్ టైమ్ మధ్య వ్యత్యాసం ఒక గంట లేదా అర గంట గుణిజాలుగా వ్యక్తీకరించబడవచ్చు.
భారత ప్రామాణిక సమయం మిర్జాపూర్ గుండా వెళ్లే $82^{\circ} 30^{\prime} \mathrm{E}$ మధ్యరేఖ నుండి లెక్కించబడుతుంది. అందువలన, IST గ్రీన్విచ్ మీన్ టైమ్ నుండి ప్లస్ 5.30 గంటలు ( $\left(82^{\circ} 30^{\prime}\right.$ x 4) ( 60 నిమిషాలు $=5$ గంటలు 30 నిమిషాలు). అదేవిధంగా, ప్రపంచంలోని అన్ని దేశాలు వారి పరిపాలనా సరిహద్దుల్లో సమయాన్ని నిర్ణయించడానికి వారి భూభాగంలో ప్రామాణిక మధ్యరేఖను ఎంచుకుంటాయి. పెద్ద తూర్పు-పశ్చిమ వ్యాప్తి కలిగిన దేశాలు ఒకటి కంటే ఎక్కువ ప్రామాణిక మధ్యరేఖలను ఎంచుకోవచ్చు, తద్వారా రష్యా, కెనడా మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్ ఆఫ్ అమెరికా వంటి ఒకటి కంటే ఎక్కువ సమయ మండలాలు లభించవచ్చు. ప్రపంచం 24 ప్రధాన సమయ మండలాలుగా విభజించబడింది (ఫిగర్ 3.6).
ఫిగర్ 3.6 ప్రపంచం యొక్క ప్రధాన సమయ మండలాలు
అంతర్జాతీయ తేదీ రేఖ
ప్రపంచం 24 సమయ మండలాలుగా విభజించబడినప్పటికీ, రోజులలో వ్యత్యాసం ఉన్న ఒక ప్రదేశం ఉండాలి, ఎక్కడో గ్రహం పై రోజు నిజంగా “ప్రారంభమవుతుంది”. $180^{\circ}$ రేఖాంశ రేఖ దాదాపు అంతర్జాతీయ తేదీ రేఖ గుండా వెళ్లే చోట ఉంటుంది. ఈ రేఖాంశం వద్ద సమయం ప్రధాన మధ్యరేఖ నుండి ఒకరు పశ్చిమంగా లేదా తూర్పుగా ప్రయాణించినా, $0^{\circ}$ రేఖాంశం నుండి సరిగ్గా 12 గంటలు ఉంటుంది. ప్రధాన మధ్యరేఖకు తూర్పున సమయం పెరుగుతుందని మరియు దాని పశ్చిమాన తగ్గుతుందని మనకు తెలుసు. అందువలన, ప్రధాన మధ్యరేఖకు తూర్పుగా కదులుతున్న ఒక వ్యక్తికి, సమయం $0^{\circ}$ రేఖాంశం వద్ద స