Il reticolo geografico: meridiani, paralleli, longitudine e latitudine

Mentre andando per sentieri e strade è stato possibile fin da tempi antichi stabilire più o meno facilmente punti di riferimento che consentano di individuare la propria posizione, la navigazione per mare ha posto per secoli seri problemi di localizzazione quando si è lontani dalle coste e quando tutto ciò che ci circonda è una spianata d’acqua che si allunga identica in ogni direzione. Quali soluzioni ha trovato l’ingegno dell’uomo?

Un sistema relativamente semplice per individuare la posizione di un punto consiste nell’utilizzo delle coordinate polari che richiedono di specificarne la distanza e l’azimut.

Stabilito un punto di riferimento, detto polo - che non necessariamente coincide con i poli geografici, anzi, spesso coincide con l’osservatore! - la distanza è quella che intercorre tra il polo e l’oggetto di cui vogliamo determinare la posizione.

E l’azimut? Per definirlo dobbiamo immaginare di tracciare una semiretta che dal “polo” raggiunga  l’oggetto di cui vogliamo conoscere la posizione; essa rappresenta la direzione sotto cui vediamo l'oggetto; l'azimut è definito come l’angolo formato tra questa direzione e la direzione che indica il Nord. Quest’ultimo è il punto cardinale indicato con buona approssimazione dall’ago di una bussola o meglio dalla posizione della Stella Polare. Il Nord è inoltre il punto cardinale che si ha alle proprie spalle quando ci si rivolge al Sole a mezzogiorno esatto (naturalmente nell'emisfero settentrionale, nell'emisfero meridionale è il Sud!). Le coordinate polari rappresentano però un sistema di coordinate relativo, che cambia di mano in mano che l’osservatore si sposta. Può essere utile quando si compiono piccoli spostamenti.

Un sistema di coordinate assoluto, uguale per tutti gli osservatori terrestri, è fornito invece dal reticolato geografico. Esso è l’intreccio formato da linee ideali che prendono il nome di paralleli e meridiani. I primi sono individuati dall’intersezione della superficie terrestre con piani perpendicolari all’asse terrestre, il maggiore dei quali si chiama equatore, mentre i secondi emergono dall’intersezione della superficie terrestre con piani passanti per l’asse. Ogni parallelo è identificato dalla sua latitudine, cioè la distanza angolare tra il parallelo in questione e l’equatore. I meridiani sono individuati dalla relativa longitudine, cioè la distanza angolare dal meridiano di riferimento che passa per Greenwich nei pressi di Londra.

Mentre determinare la latitudine è relativamente semplice (corrisponde ad esempio all’angolo tra l’orizzonte e la stella polare) per misurare la longitudine è necessario effettuare precise misurazioni di tempo. Infatti per ogni grado di differenza di longitudine verso est il mezzogiorno astronomico cade quattro minuti dopo. Ogni meridiano individua quindi un’ora locale unica. Calcolando la differenza di ora tra Greenwich e il posto in cui ci si trova è possibile ricavare la longitudine. Questo tipo di operazione è stata possibile solo quando si sono costruiti orologi sufficientemente affidabili e precisi da resistere alle oscillazioni di un viaggio per mare, situazione che si è verificata solo nella seconda metà del ‘700.