Nollmeridian (Greenwich)

Turister som står i kö för att ta bilder på linjen av den historiska nollmeridianen vid Royal Observatory, Greenwich .

Den historiska nollmeridianen eller Greenwich-meridianen är en geografisk referenslinje som passerar genom Royal Observatory , Greenwich , i London , England. Den moderna IERS referensmeridianen som används allmänt idag är baserad på Greenwich-meridianen, men skiljer sig något från den. Denna nollmeridian (på den tiden en av många ) etablerades först av Sir George Airy 1851, och 1884 använde över två tredjedelar av alla fartyg och tonnage den som referensmeridian på sina sjökort och kartor. I oktober samma år, på uppdrag av USA:s president Chester A. Arthur , träffades 41 delegater från 25 nationer i Washington, DC , USA, för den internationella meridiankonferensen . Denna konferens valde meridianen som passerar genom Greenwich till världsstandardens prime meridian på grund av dess popularitet. Men Frankrike avstod från att rösta och franska kartor fortsatte att använda Parismeridianen i flera decennier. På 1700-talet publicerade London-lexikografen Malachy Postlethwayt sina afrikanska kartor som visar "Londons meridian" som skär ekvatorn några grader väster om den senare meridianen och Accra , Ghana .

Laser projicerad från Royal Observatory , som markerar den ursprungliga Greenwich Prime-meridianen.

Primmeridianens plan är parallellt med den lokala gravitationsvektorn vid den luftiga transitcirkeln ( ) i Greenwich-observatoriet. Nollmeridianen symboliserades därför länge av en mässingsremsa på gården, nu ersatt av rostfritt stål, och sedan den 16 december 1999 har den präglats av en kraftfull grön laser som lyser norrut över Londons natthimlen.

Global Positioning System) visar att markeringsremsan för prime meridianen vid Greenwich inte är exakt vid noll grader, noll minuter och noll sekunder utan vid ungefär 5,3 bågsekunder väster om meridianen (vilket betyder att meridianen visas). att vara 102 meter österut). Tidigare har denna offset tillskrivits upprättandet av referensmeridianer för rymdbaserade lokaliseringssystem som WGS 84 (som GPS förlitar sig på) eller att fel gradvis smugit sig in i International Time Bureaus tidtagningsprocess. Den faktiska orsaken till avvikelsen är att skillnaden mellan exakta GNSS-koordinater och astronomiskt bestämda koordinater överallt förblir en lokal gravitationseffekt på grund av vertikal avböjning ; således förekom ingen systematisk rotation av globala longituder mellan det tidigare astronomiska systemet och det nuvarande geodetiska systemet.

Historia

Linjen ner i mitten av kartan är nollmeridianen, visad passera genom Greenwich . Saxavord och Balta överst på kartan ligger på Shetlandsöarna , de nordligaste delarna av Skottland och Storbritannien. Shetland ligger 1° V om nollmeridianen.

Före upprättandet av en gemensam meridian etablerade de flesta sjöfartsländer sin egen nollmeridian, vanligtvis genom landet i fråga. År 1721 Storbritannien sin egen meridian som passerade genom en tidig transitcirkel vid det nyinrättade Royal Observatory i Greenwich. Meridianen flyttades runt 10 meter eller så österut vid tre tillfällen då man byggde transitcirklar med nyare och bättre instrument, vid varje tillfälle granne med den befintliga. Detta för att möjliggöra oavbruten observation under varje nybyggnation. Den slutliga meridianen fastställdes som en tänkt linje från nordpolen till sydpolen som passerar genom den luftiga transitcirkeln. Detta blev Storbritanniens meridian 1851. ^{[ bättre källa behövs ]} För alla praktiska syften under perioden gick förändringarna när meridianen flyttades obemärkt.

Transitinstrument installeras så att de är vinkelräta mot den lokala nivån (vilket är ett plan vinkelrätt mot ett lod). 1884 ägde den internationella meridiankonferensen rum i Washington, DC för att etablera en internationellt erkänd enkel meridian. Meridianen som valdes var den som passerade genom den luftiga transitcirkeln i Greenwich, och den blev världens nollmeridian.

Vid tiden för denna konferens gjorde forskare mätningar för att bestämma avböjningen av vertikalen i stor skala. Man kan förvänta sig att lodlinjer som sätts upp på olika platser, om de förlängs nedåt, alla skulle passera genom en enda punkt, jordens centrum, men så är inte fallet, främst på grund av att jorden är en ellipsoid, inte en sfär . De nedåtgående utsträckta lodlinjerna skär inte ens alla jordens rotationsaxel; denna mycket mindre effekt beror på den ojämna fördelningen av jordens massa. För att göra beräkningar möjliga, definierade forskare rotationsellipsoider, som närmare efterliknade jordens form, modifierade för en viss zon; en publicerad ellipsoid skulle vara en bra baslinje för mätningar. Skillnaden mellan riktningen för en lodlinje eller vertikal, och en linje vinkelrät mot rotationsellipsoidens yta – en normal till nämnda ellipsoid – vid ett visst observatorium, är vertikalens avböjning.

En GPS- mottagare vid markeringsremsan för Greenwich-meridianen. Den angivna longituden är inte exakt noll eftersom den geodetiska nollmeridianen på en geocentrisk referensellipsoid (vilket är vad GPS-positionering ger, med IERS referensmeridian ) är 102 meter öster om denna remsa.

När den luftiga transitcirkeln byggdes användes en kvicksilverbassäng för att rikta in teleskopet mot vinkelrät. Cirkeln var alltså i linje med den lokala vertikala linjen eller lodlinjen, som är avböjd något från normalen, eller linjen vinkelrät, mot referensellipsoiden som används för att definiera geodetisk latitud och longitud i International Terrestrial Reference Frame (vilket är nästan samma som WGS-84- system som används av GPS ). Medan Airys lokala vertikal, satt av skenbara tyngdpunkt, fortfarande pekar mot (i linje med) den moderna himla meridianen (skärningen av primärmeridianplanet med himlaklotet), passerar den inte genom jordens rotationsaxel. Som ett resultat av detta är ITRF nollmeridianen, definierad av ett plan som passerar genom jordens rotationsaxel, 102,478 meter öster om nollmeridianen. En analys från 2015 av Malys et al. visar att förskjutningen mellan den förra och den senare kan förklaras av denna avböjning av vertikalen enbart; andra möjliga källor till offset som har föreslagits tidigare är mindre än den nuvarande osäkerheten i vertikalens avböjning, lokalt. Den astronomiska longituden för Greenwichs nollmeridian befanns vara 0,19″ ± 0,47″ öst, dvs planet som definieras av den lokala vertikalen på Greenwichs nollmeridian och planet som passerar genom jordens rotationsaxel på ITRF nollmeridianen är i praktiken parallella. Påståenden, som det på BBC:s webbplats, att gapet mellan astronomiska och geodetiska koordinater innebär att alla mätningar av transittid över IRTF:s nollmeridian kommer att ske exakt 0,352 sekunder (eller 0,353 sideriska sekunder) före transiteringen över den "avsedda meridianen" bygger på ett misslyckande att förstå. Förklaringen av Malys et al . å andra sidan är mer studerat och korrekt.