Para navegar, es necesario
disponer de una carta que represente en un plano la porción de superficie
terrestre en que este se encuentra, sobre la que trazar la derrota que se desea
seguir y en la que indicar la situación del buque.
Cualquier lugar de la
superficie de la tierra está determinado por unas coordenadas únicas respecto
de un sistema de referencia que lo distingue de los demás. La representación de
estos puntos sobre una carta conlleva la transferencia de sus coordenadas
geográficas a coordenadas planas.
Sobre un plano es imposible
conseguir una representación exacta de la superficie esferoidal de la tierra
(excepto para áreas muy pequeñas) y toda representación sobre un plano de la
superficie terrestre sufre deformación
que afectan:
- Distancias ( deformación lineal)
- Ángulos ( deformación angular)
- Superficies ( deformación superficial)
No obstante, se pueden
diseñar representaciones que conserven alguna de las propiedades anteriores, al
no poderse dar todas ellas de forma simultánea.
Debido a la imposibilidad de
materializar la superficie real de la tierra por una expresión matemática, su
estudio se realiza adoptando diferentes superficies de aproximación:
- Geoide
- Elipsoide
- Esfera.
En
la antigüedad clásica, ya se admitió que la tierra tenía una forma esférica,
incluso se logró determinar su tamaño con notable precisión. Hacía el año 250
antes de Cristo, sirviéndose de la observación astronómica y el cálculo
geométrico. La cuestión sobre la verdadera forma y dimensión de la tierra quedó
aclarada en el siglo XVIII mediante la medición del grado de meridiano terrestre
en las proximidades del Ecuador y lo más al Norte posible.
Se
confirmó la teoría de Newton de que la tierra estaba achatada por los por los
polos, resultando que la forma de la tierra era aproximadamente la de un
elipsoide de revolución de dos ejes, cuyo eje menor es el eje de giro que para
por los polos. En rigor, sin embargo la forma real de la superficie terrestre
es muy complicada y no es asimilable a ninguna superficie geométrica de
formulación matemática simple.
La
forma de la tierra está gobernada por el fenómeno físico de la gravedad, que es
una fuerza de atracción que actúa sobre todas las partículas de la materia. La
fuerza que en realidad se experimenta sobre la superficie terrestre es la
resultante de las fuerzas gravitacionales debidas a la masa de la tierra y de
los cuerpos celestes, y de la fuerza centrífuga causada por la rotación de la
tierra alrededor de su eje
El
GEOIDE es una superficie gravitacional
de nivel (normal a la vertical en cada uno de sus puntos) que considera toda la
tierra (incluyendo el lugar ocupado por los continentes) rodeada de fluido en
una cantidad que coincide con el nivel medio de los océanos. El geoide conserva
la condición de ser normal en cada punto a la dirección de la gravedad y, al
igual que la superficie real de la tierra, presenta irregularidades, aunque la
escasa importancia de éstas hace que se separe poco de un elipsoide de
revolución.
A nivel cartográfico y
astronómico se suele adoptar como forma de la tierra la de un ELIPSOIDE DE
REVOLUCION APLANADO con dos ejes y de
dimensiones aproximadas a las del geoide
Un elipsoide de revolución
es una superficie generada por la revolución de una elipse alrededor de uno de
sus ejes (el eje menor en el caso de la tierra) y que permite sustituir la
superficie real de la tierra por esta figura geométrica con una expresión
matemática específica, que, además, se aproxime en la mayor medida posible a la
figura del geoide.
El elipsoide de revolución
elegido para el levantamiento de un mapa, debe ser el que mejor se corresponda
con la figura del geoide en la región considerada, tanto en forma y dimensiones
como en orientación.
Por simplicidad es frecuente
considerar a la tierra como una ESFERA. Uno de los problemas fundamentales de
la navegación, como ya hemos comentado, es el de conocer la situación del buque
en la mar. El “punto” donde se encuentra el buque queda determinado por
las COORDENADAS GEOGRÁFICAS: Latitud y
Longitud.
Pero antes de hacer referencia a éstas, es necesario definir algunos
elementos básicos de la esfera terrestre:
1.- EJE POLAR: LINEA DE LOS
POLOS (PP´).- Diámetro de la esfera terrestre, recta paralela al eje de
rotación de la tierra, cuyos extremos son el Polo Norte (boreal o ártico) el
Polo Sur (Austral o Antártico)
2.- ECUADOR.- Círculo máximo
cuyo plano es perpendicular al eje polar y divide a la tierra en dos
hemisferios
- · Hemisferio Norte: Contiene al Polo Norte
- · Hemisferio Sur: Contiene al Polo Sur
3.- MERIDIANOS.- Círculos
máximos que pasan por los Polos. El eje polar divide a cada meridiano en dos
semicírculos máximos
- · Meridiano Superior del Lugar: El que pasa por el observador
- · Meridiano Inferior del lugar: El opuesto
El meridiano de referencia
para medir las Longitudes es el Meridiano de Greenwich que puede ser también
inferior y superior.
4.- PARALELOS.- Círculos
menores paralelos al Ecuador
5.- CIRCULO MAXIMO.- Es el que se forma por la intersección de la esfera con un plano que contiene el centro de la misma. Su diámetro es el de la esfera. La distancia menor entre dos puntos situados sobre la superficie de la una esfera es un arco de circulo máximo.
6.- CIRCULO MENOR.- Es el
que se forma por la intersección de la esfera con un plano que no contiene al
centro de la misma. Su diámetro es menor que el de la esfera. Los paralelos de
latitud que unen los puntos de igual latitud son círculos menores excepto para
los lugares sobre el Ecuador (El paralelo de latitud cero coincide con el
circulo máximo del Ecuador). Para los polos que son puntos de latitud = 90º.
Hay infinitos paralelos pero algunos tienen los siguientes nombres:
- Trópico de Cáncer.- Paralelo del Hemisferio Norte separado del Ecuador 23º-27´
- Trópico de Capricornio.- Paralelo del Hemisferio Sur separado del Ecuador 23º-27´
- Círculo Polar Ártico.- Paralelo que se encuentra separado del Polo Norte 23º-27´
- Círculo Polar Antártico.- Paralelo que se encuentra separado del Polo Sur 23º-27
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