Au moment du solstice du nord, le soleil se trouve directement au-dessus de quelle ligne de latitude autour de la Terre ?
tropique du Cancer
Le tropique du Cancer et le tropique du Capricorne marquent les latitudes les plus septentrionales et les plus méridionales auxquelles le soleil peut être vu directement au-dessus (respectivement au solstice de juin et au solstice de décembre). Par définition, les positions du tropique du Cancer, du tropique du Capricorne, du cercle polaire arctique et du cercle antarctique dépendent toutes de l'inclinaison de l'axe de la Terre par rapport au plan de son orbite autour du soleil (« l'obliquité de l'écliptique »). Si la Terre était « droite » (son axe est perpendiculaire au plan orbital), il n'y aurait ni Arctique, ni Antarctique, ni Tropiques : aux pôles, le soleil tournerait toujours le long de l'horizon, et à l'équateur, le soleil se lèverait toujours. plein est, passez directement au-dessus et placez-vous plein ouest.
Un cercle de latitude sur Terre est un cercle imaginaire est-ouest reliant tous les emplacements (en ignorant l'élévation) à une latitude donnée. La position d'un emplacement le long d'un cercle de latitude est donnée par sa longitude.

Les cercles de latitude sont souvent appelés parallèles parce qu’ils sont parallèles les uns aux autres, c’est-à-dire que deux cercles sont toujours à la même distance. Contrairement aux cercles de longitude, qui sont tous des grands cercles avec le centre de la Terre au milieu, les cercles de latitude diminuent à mesure que la distance à l'équateur augmente. Leur longueur peut être calculée par une fonction sinus ou cosinus commune. Le 60e cercle de latitude est deux fois moins long que l’équateur (sans tenir compte de l’ovalisation mineure de la Terre, qui est inférieure à 0,3 %). Un cercle de latitude est perpendiculaire à tous les méridiens.

La latitude du cercle est approximativement égale à l'angle entre l'équateur et le cercle, le sommet de l'angle étant au centre de la Terre. L'équateur est à 0° et les pôles Nord et Sud sont respectivement à 90° nord et 90° sud. L'équateur est le cercle de latitude le plus long et le seul cercle de latitude qui soit également un grand cercle.

Il existe 89 cercles de latitude intégraux (degrés entiers) entre l'équateur et les pôles dans chaque hémisphère, mais ceux-ci peuvent être divisés en mesures de latitude plus précises et sont souvent représentés sous forme de degrés décimaux (par exemple 34,637°N) ou en minutes. et secondes (par exemple 22°14'26"S). Il n'y a pas de limite à la précision avec laquelle la latitude peut être mesurée, et il existe donc un nombre infini de cercles de latitude sur Terre.

Sur une carte, les cercles de latitude peuvent ou non être parallèles et leur espacement peut varier en fonction de la projection utilisée pour cartographier la surface de la Terre sur un plan. Sur une projection équirectangulaire centrée sur l'équateur, les cercles de latitude sont horizontaux, parallèles et équidistants. Sur d'autres projections cylindriques et pseudocylindriques, les cercles de latitude sont horizontaux et parallèles, mais peuvent être inégalement espacés pour donner à la carte des caractéristiques utiles. Par exemple, sur une projection Mercator, les cercles de latitude sont plus espacés près des pôles pour préserver les échelles et les formes locales, tandis que sur une projection Gall-Peters, les cercles de latitude sont plus espacés près des pôles afin que les comparaisons de superficie soient plus précises. précis. Sur la plupart des projections non cylindriques et non pseudocylindriques, les cercles de latitude ne sont ni droits ni parallèles.

Les arcs de cercle de latitude sont parfois utilisés comme frontières entre des pays ou des régions où les frontières naturelles distinctives font défaut (comme dans les déserts), ou lorsqu'une frontière artificielle est tracée comme une « ligne sur une carte », qui a été tracée à grande échelle au cours de la Conférence de Berlin de 1888, concernant de vastes parties du continent africain. Les nations et les États nord-américains ont également été créés pour la plupart par des lignes droites, qui font souvent partie de cercles de latitudes. Par exemple, la frontière nord du Colorado est à 41°N tandis que la frontière sud est à 37°N. Environ la moitié de la longueur de la frontière entre les États-Unis et le Canada suit le 49°N.

Grands cercles de latitude

Il existe cinq grands cercles de latitude, répertoriés ci-dessous du nord au sud. La position de l'équateur est fixe (à 90 degrés de l'axe de rotation terrestre) mais les latitudes des autres cercles dépendent de l'inclinaison de cet axe par rapport au plan de l'orbite terrestre et ne sont donc pas parfaitement fixes. Les valeurs ci-dessous concernent :
*Cercle Arctique ( N)
*Tropique du Cancer ( N)
*Équateur (0° latitude)
*Tropique du Capricorne ( S)
*Cercle Antarctique ( S)

Ces cercles de latitude, hors équateur, marquent les divisions entre les cinq principales zones géographiques.

Équateur

L'équateur est le cercle équidistant du pôle Nord et du pôle Sud.
Il divise la Terre en hémisphère nord et hémisphère sud.
Parmi les parallèles ou cercles de latitude, c'est le plus long et le seul « grand cercle » (un cercle à la surface de la terre, centré sur le centre de la terre). Toutes les autres parallèles sont plus petites et centrées uniquement sur l’axe terrestre.

Cercles polaires

Le cercle polaire arctique est la latitude la plus méridionale de l'hémisphère nord à laquelle le soleil peut rester continuellement au-dessus ou au-dessous de l'horizon pendant 24 heures (respectivement aux solstices de juin et de décembre). De même, le cercle Antarctique marque la latitude la plus septentrionale de l'hémisphère sud à laquelle le soleil peut rester continuellement au-dessus ou au-dessous de l'horizon pendant 24 heures (respectivement aux solstices de décembre et de juin).

Cercles tropicaux

Le tropique du Cancer et le tropique du Capricorne marquent les latitudes les plus septentrionales et les plus méridionales auxquelles le soleil peut être vu directement au-dessus (respectivement au solstice de juin et au solstice de décembre).

La latitude des cercles tropicaux est égale à l'inclinaison axiale de la Terre.

Mouvement des cercles tropicaux et polaires

Par définition, les positions du tropique du Cancer, du tropique du Capricorne, du cercle polaire arctique et du cercle antarctique dépendent toutes de l'inclinaison de l'axe de la Terre par rapport au plan de son orbite autour du soleil (« l'obliquité de l'écliptique »). Si la Terre était « droite » (son axe est perpendiculaire au plan orbital), il n'y aurait ni Arctique, ni Antarctique, ni Tropiques : aux pôles, le soleil tournerait toujours le long de l'horizon, et à l'équateur, le soleil se lèverait toujours. plein est, passez directement au-dessus et placez-vous plein ouest.

Les positions des cercles tropicaux et polaires ne sont pas fixes car l'inclinaison axiale change lentement – ​​un mouvement complexe déterminé par la superposition de nombreux cycles différents (dont certains sont décrits ci-dessous) avec des périodes courtes à très longues. En 2000, la valeur moyenne de l'inclinaison était d'environ 23° 26′ 21″.

Le cycle principal à long terme fait fluctuer l'inclinaison axiale entre environ 22,1° et 24,5° sur une période de 41 000 ans. Actuellement, la valeur moyenne de l’inclinaison diminue d’environ 0,47″ par an. En conséquence, (environ et en moyenne) les cercles tropicaux dérivent vers l'équateur (et les cercles polaires vers les pôles) de 15 mètres par an, et la superficie des tropiques diminue de 1 100 km2 par an.

L'inclinaison axiale de la Terre présente des variations supplémentaires à court terme dues à la nutation, dont le terme principal, d'une période de 18,6 ans, a une amplitude de 9,2" (correspondant à près de 300 mètres au nord et au sud). Il existe de nombreux termes plus petits, ce qui entraîne des déplacements quotidiens variables de quelques mètres dans n'importe quelle direction.

Enfin, l'axe de rotation de la Terre n'est pas exactement fixe dans la Terre, mais subit de petites fluctuations (de l'ordre de 15 mètres) appelées mouvement polaire, qui ont un faible effet sur les tropiques et les cercles polaires ainsi que sur l'équateur.

Les fluctuations à court terme sur quelques jours n'affectent pas directement l'emplacement des latitudes extrêmes auxquelles le soleil peut apparaître directement au-dessus de notre tête, ou auxquelles le jour ou la nuit est possible 24 heures sur 24, sauf lorsqu'elles se produisent réellement au moment de l'apparition du soleil. solstices. Au contraire, ils provoquent un déplacement théorique des parallèles, qui se produirait si l'inclinaison de l'axe donnée était maintenue tout au long de l'année.

Autres parallèles notables

Un certain nombre de frontières infranationales et internationales étaient censées être définies par des parallèles ou se rapprochent de ceux-ci. Les parallèles constituent des frontières pratiques dans l'hémisphère nord, car la latitude astronomique peut être mesurée grossièrement (à quelques dizaines de mètres près) en observant l'étoile polaire.

Altitude

L'altitude a un effet sur la position d'un emplacement par rapport au plan formé par un cercle de latitude. Puisque l'altitude est déterminée par la normale à la surface de la Terre, les emplacements partageant la même latitude, mais ayant des élévations différentes (par exemple, se trouvant le long de cette normale) ne se trouvent plus dans ce plan. Au contraire, tous les points partageant la même latitude et d'élévation variable occupent un cône formé par la rotation de cette normale autour de l'axe de la Terre.