La Terra: forma, reticolato e coordinate geografiche

Le immagini dei satelliti artificiali e le osservazioni delle missioni spaziali mostrano che la Terra ha forma sferica. Le misure più precise, però, hanno stabilito che non è una sfera perfetta: è un po' schiacciata ai poli e rigonfia all'equatore. Per questo il raggio polare, cioè la distanza dal polo Nord o dal polo Sud al centro, è più corto del raggio equatoriale di circa venti kilometri. Tra i dati del pianeta, il raggio equatoriale misura 6378 km, quello polare 6357 km e la circonferenza equatoriale 40076 km. La superficie, inoltre, è irregolare: ci sono catene montuose, vallate, pianure, depressioni, mari e oceani. La forma reale del pianeta si chiama geoide.

Indicare un luogo dicendo che si trova a una certa distanza da un altro edificio o a un certo tempo di cammino da una casa serve solo se si conosce già la posizione di quel punto di riferimento. Per orientarsi servono invece punti fissi validi per tutti. Il sistema di riferimento è il reticolato geografico, formato da linee immaginarie tracciate sulla Terra, considerata per semplicità una sfera perfetta: i paralleli e i meridiani.

I paralleli nascono dall'intersezione tra la superficie terrestre e infiniti piani paralleli tra loro e perpendicolari all'asse di rotazione: sono circonferenze. L'equatore è il parallelo più lungo e il parallelo zero, da cui si numerano gli altri. È alla stessa distanza dai poli e divide il geoide in emisfero boreale a nord e australe a sud. I paralleli diventano più piccoli andando verso i poli. Oltre all'equatore, i più importanti sono i tropici del Cancro e del Capricorno e i circoli polari Artico e Antartico. I meridiani si ottengono con piani che contengono l'asse di rotazione e quindi i due poli. I poli dividono ogni meridiano in due semicirconferenze: il meridiano vero e proprio e l'antimeridiano. Verso la fine dell'Ottocento un accordo internazionale scelse come meridiano zero quello che passa per l'osservatorio astronomico di Greenwich, alla periferia di Londra.

Il reticolato permette di definire le coordinate geografiche di un punto, cioè latitudine e longitudine, che ne indicano la posizione senza confusione. La latitudine è la distanza dall'equatore: è l'angolo con vertice nel centro della Terra, i cui lati passano per il punto e per l'incrocio tra equatore e meridiano di quel punto. Va da 0° a 90° Nord e da 0° a 90° Sud, e sull'equatore vale 0°. La longitudine è la distanza dal meridiano di Greenwich: è l'angolo con vertice nell'incrocio tra asse terrestre e piano del parallelo del punto, con lati verso il punto e verso l'incrocio del meridiano zero con quel parallelo. Va da 0° a 180° Est e da 0° a 180° Ovest, e sul meridiano di Greenwich vale 0°.

L'esperimento si svolge in gruppo in uno spiazzo pianeggiante illuminato dal Sole nelle ore centrali. Si pianta nel terreno un bastone lungo e diritto, perpendicolare al suolo, costruendo uno gnomone. Con un'applicazione si trova l'ora in cui il Sole è nel punto più alto del cielo, che non è ovunque esattamente mezzogiorno. A quell'ora l'ombra del bastone indica il nord geografico. Poi si determinano gli altri punti cardinali, segnandoli sul terreno, e si documenta il lavoro con foto e disegni. Infine si risponde sul procedimento seguito per trovare gli altri punti cardinali.