Miðbaugur

Miðbaugur er stórbaugur, sem liggur umhverfis reikistjörnu og skiptir henni í tvö jafn stór hvel, norður- og suðurhvel. Miðbaugsplanið er þannig mitt á milli skauta hnattarins og hornrétt á möndulinn. Breiddargráða miðbaugs er 0°, samkvæmt skilgreiningu. Punktar á miðbaug ferðast hraðar vegna möndulsnúnings en allir aðrir punktar á hnettinum. Oftast er átt við miðbaug jarðar, en ummál jarðar um miðbaug er um 40.070 km.

Sólin er þverlæg miðbaug jarðar (beint fyrir ofan) á hádegi á dögum jafndægurs. Enn fremur er hver einasti dagur um 12 tímar að lengd á miðbaug. Að næturlagi virðast allar stjörnur ferðast í hálfhring, með miðpunkt á sunnanverðasta eða norðanverðasta punkti sjóndeildarhringsins.

Á milli jafndægra í mars og september er norðurhvel jarðar hallandi að sólu að punkti sem kallast nyrðri hvarfbaugur, eða krabbabaugur, sem er nyrsti punktur þar sem sólin verður þverlæg. Sambærilegur staður á suðurhveli heitir syðri hvarfbaugur, eða steingeitarbaugur. Sólin er beint ofan við þessa staði á sumar- og vetrarsólstöðum (sem víxlast eftir jarðarhvelum).

Árstíðir á hitabeltissvæðum og við miðbaug eru mjög frábrugnar árstíðum í tempruðu loftslagi eða á pólsvæðum. Á mörgum hitabeltissvæðum eru þekktar tvær meginárstíðir - þurrkatími og regntími, en flestir staðir alveg við miðbaug eru blautir árið um kring. Þrátt fyrir þetta geta árstíðir verið fjölbreyttar, enda spila margir þættir inn í, svo sem fjarlægð frá úthöfum og hæð yfir sjávarmáli.

Sumir loftslagsfræðingar skilgreina loftslagið umhverfis miðbaug sem miðbaugsloftslag, frekar en eingöngu hitabeltisloftslag, ef að mismunurinn á meðalhitastigi á heitustu og köldustu mánuðum er minni en eða jöfn 3°C. Loftslagsfræðingurinn Vladimir Köppen skilgreindi upprunalega árslega hitafarsbreytingu upp á 5 °C sem miðbaugsloftslag, og setti stafinn „i“ eftir viðeigandi tveggja stafa flokkun ("Af", "Am", "Aw" eða "As") þessarra loftslaga sem passa við þennan staðal, en þröskuldinum var síðar breytt í 3 °C, að hluta til þess að minnka muninn á „miðbaugs“ og „hitabeltis“ loftslagsgerðunum, með tilliti til flatarmáls. Ef að tiltekinn staður uppfyllir ekki skilyrðin fyrir stafinn „i“, þá er ekki bætt við þriðja staf í loftslagsflokkuninni.

Yfirborð jarðar við miðbaug er að mestu úthöf. Staðir sem miðbaugur fer í gegnum eru:

Fornar mælingar.

Fólk hefur velt fyrir sér ummáli jarðar síðan á tímum Forn-Grikkja, enda töldu þeir flestir hverjir víst að jörðin væri í formi kúlu; þó svo að sú skoðun hafi fallið í ónáð í nokkrar aldir síðar meir. Platon taldi að ummál jarðar væri um 40.000 mílur, eða um 64.000 km. Arkímedes sagði það vera nær 50.000 km, en hvorugur færði fram neina útreikninga máli sínu til stuðnings. Aftur á móti var Grikki sem bjó í Egyptalandi á svipuðum tíma að nafni Eratosþenes að leitast eftir nákvæmari skilgreiningu.

Aðferð Eratosþenesar.

Hann gerði þá athugun að á degi sumarsólstöðunnar skein sólin á hádegi beint ofan í brunn í Syene (Aswan). Á sama tíma gerði hann þá athugun að sólin var ekki beint fyrir ofan Alexandríu, heldur varpaði sólin skugga sem nam 1/50 úr hring, (7°12'). Við þessar mælingar lagði Eratosþanes nokkrar þekktar staðreyndir:

Út frá þessum mælingum og þekktu staðreyndum fann hann að þar sem að munurinn á norð-suðlægri staðsetningu þessarra staða var 1/50 úr hring, og að vegalengdin var 500 mílur, þá var vegalengdin formula_1 mílur, eða um 40.200 km, sem er alls ekki fjarri lagi.

Hins vegar var þetta í raun happa-mæling, þar sem að nokkrar villur voru gerðar, sem lögðust saman og útrýmdu hvorri annarri: Syene liggur ekki á nyrðri hvarfbaug, heldur um 60 km norðan við þá línu; vegalengdin frá Syene að Alexandríu er nær 729 km; Syene liggur um 3°30' austur af Alexandríu, og munurinn á breiddargráðum Syene og Alexandríu er 7°05', en ekki 7°12'.

Aðferð Póseidóníosar.

Póseidóníos hét annar grískur spekingur sem velti þessum hlutum fyrir sér. Hann tók eftir því að tiltekin stjarna var ósýnileg frá flestum stöðum á Grikklandi, en rétt strauk sjóndeildarhringinn í Rhódos. Hann fór þá til Alexandríu og mældi hæð stjörnunnar yfir sjóndeildarhringinn, og fann að hún var 1/48 úr hring. Hann giskaði þá á að fjarlægðin til Rhódos þaðan væri um 800 km, og reiknaði því ummál jarðar sem formula_2 km, sem var heldur ekki fjarri lagi.

Seinni tímar.

Annar grískur heimspekingur „leiðrétti“ útreikninga Póseidóníosar, og ákvarðaði þá ummál jarðar sem 29000 kílómetra, sem var sú tala sem að Ptolemajos notaðist við í heimskortum sínum, og hafði það mikil áhrif á kortagerðarmenn miðalda. Þá er hægt að áætla að Kristófer Columbus hafi miðað við þess lags kort, og talið að það væru ekki nema um 5000 kílómetrar til Asíu frá Evrópu ef að siglt var í vesturátt.

Það var ekki fyrr en á 15. öld sem að hugmyndir um stærð jarðar voru endurskoðaðar. Flæmskur kortagerðarmaður að nafni Mercator enduráætlaði stærðir Miðjarðarhafs og Evrópu með þeim afleiðingum að jörðin „stækkaði“, að skilgreiningunni til.