緯度
出典: Jinkawiki
2009年1月29日 (木) 21:52の版
緯度
経度とともに地球上の地点の位置を示す座標。赤道緯度を0度とし、北極点を北緯90度、南極点を南緯90度として、それぞれ北緯、南緯を90度に分け、度・分・秒を用い、たとえば北緯39゜08′00″のように表す。両極に近づくほど高緯度とよび、赤道に近づくほど低緯度とよぶ。地球の南北の中心に赤道があるが、南北の位置を特定できる緯度は、この赤道を基準に決められている。つまり緯度は赤道を 0度とし、南北それぞれ 90度に分け、北を北緯、南を南緯として数える。
日本は赤道より北（北半球）にあるため北緯で表す。北緯○○度△△分と表すのが普通で、東京は、おおよそ「北緯 35度 41分」（「北緯 35゜41.00’」）で、航海計画という表記法では、「35゜ -41.00’N 」となる。同じ緯度を結んだ線を「緯線」（または緯度線、平行圏）と呼ぶ。
地図上に最初に緯度が引かれたのは、距離を示すためでなく、1年のなかで昼間の長さがもっとも長く、しかも同じ時間長を示す場所を結んで得た線であった。経線とともに格子状に引くようになったのは、紀元前2世紀のことである。緯度の測定は角測器の発達につれていっそう正確になっていった。
メルカトル図法では赤道に近い地域は正確に描写されるが、高緯度になると大きく歪む欠点がある。上の地図のように極に近づくほど緯線の間隔が広くなり本来の形状から歪んだ地形となってしまう。しかし、二点間の方位を正しく示すことから、航海で針路を特定するにはメルカトル図法が最も適している。（メルカトル図法は地球の赤道のみが接する円筒内に地球を置き、経緯線を円筒に投影してから円筒を開いて地図を描く「円筒図法」に数学的な補正を施した「正角円筒図法」に分類される。）海図上では緯度目盛を距離測定に用いる。緯度と距離との関連を示すと次のようになる。
緯度 1’（分）＝ 1海里（かいり、マイル、nautical mile、記号 NM、nm、M） 1海里 ＝ 1852ｍ
海図を用いて航海する場合、距離単位に緯度と密接な関係にある海里を使うと非常に便利であるため、航海ではもっぱら海里を用いることになっている。海図の右側の緯度目盛には「km目盛」も併記されているが、航海計画では使用しない。
1海里が 1852mであることは、1929年の国際水路会議で取り決められた。日本はこれを批准（採用）しているが、英米のように国によって多少の違いがあるのが現状。1海里 1852mというのは中途半端な数字だが、前述したように海図上の距離は緯度と相関であることから、子午線を通る円周長を 360゜で分割し、更に 60等分すると緯度 1’の距離が算出できます。逆算すると、1852m × 60 × 360 ＝ 40003200m ＝ 40003.2km ≒ 4万km となり、地球の大体の大きさが推測が可能。
高度な内容になるが、緯度には、地理緯度、地心緯度、測地緯度、および天文緯度がある。
１．地理緯度 地表のある地点で、地表面に対して垂直な線を立て、これを赤道面とのなす角度で表す。地球は完全な球体ではなく、近似的な回転楕円（だえん）体であるため、地表面に対する垂直な線はかならず地心（地球の中心点）を通るとは限らない。
２．地心緯度 地表上の地点と地心とを結ぶ直線が、赤道面となす角度で表す。この地心緯度は、地球に関して全体として計算するときに用いられることが多い。地心緯度と地理緯度との差は、最大で11分30秒である。
３．測地緯度 地球上のある限られた地域内で、至る所の鉛直線と直角に交わる曲面にできるだけよくあう楕円体を考え、そのうえで地理緯度と同様に定義したもの。各国の精密な地図作製に利用される。
４．天文緯度 地球の自転軸と、地球上の一地点における重力の方向（鉛直線）とのつくる角度の余角。普通、赤道面と鉛直線方向のつくる角度と定義する。地球の自転軸は地球本体に対して移動する（極運動）ので、天文緯度も変化する（緯度変化）。ある期間の天文緯度の変化を平均して平均（天文）緯度という。自転軸の方向と鉛直線方向とのつくる角度を直接観測する器械が子午環である。子午環観測は複雑で時間もかかるので、普通は天頂儀、写真天頂筒などを使って、タルコット法による間接法で天文緯度を決定する。
地心緯度、地理緯度、測地緯度などは、地球の形状を楕円体で近似して決める幾何学的量であるが、天文緯度は重力の方向という物理学的量によって決めている。初めに天文緯度の観測がなければ他の緯度は決まらない。天文緯度と測地緯度の差を、鉛直線偏差（または鉛直線偏倚（へんい）、垂直線偏差）といい、ジオイドの形や地球内部構造の研究に利用される。ある国（または地域）の地図をつくるときの出発点（測地原点）では、鉛直線偏差をゼロと仮定するが、二つの国（または地域）の測地原点における鉛直線偏差ゼロの仮定の誤りや、2国間で使った基準楕円体の違いなどによって、二つの地図の境界は一致しないのが普通である。
超長基線電波干渉計、人工衛星レーザー測距、全地球測位システム（ＧＰＳ）、原子時計などの開発が進み、地球の形状と大きさ、大陸間の距離が精確に決定されるようになった。1988年（昭和63）以降の地球上の経緯度は、100分の1秒まで決定できるようになり、一般の人でもＧＰＳの受信機で簡単に経緯度を知ることが可能になった。
