Líneas imaginarias terrestres

La geodesia no solo estudia la forma de la Tierra; también se ocupa de determinar la posición de puntos sobre su superficie. Para lograrlo, se ha establecido un sistema de líneas imaginarias trazadas sobre el globo. Estas líneas reciben el nombre de líneas geodésicas o líneas imaginarias terrestres.

No existen físicamente: ni el Ecuador ni Greenwich están pintados sobre el suelo. Son acuerdos convencionales, pero con un valor matemático exacto. Su función principal es permitir la localización precisa de cualquier punto sobre la superficie terrestre. Así como en una ciudad las calles y avenidas permiten indicar una dirección, en el planeta los paralelos y meridianos permiten asignar coordenadas.

Además, algunas de estas líneas cumplen funciones específicas:

• Delimitar las grandes zonas climáticas.
• Servir de base para el cálculo de la hora internacional.
• Facilitar la navegación aérea y marítima.
• Permitir el funcionamiento de los sistemas de posicionamiento global, como el GPS.

Las dos familias principales de líneas imaginarias son:

• Los paralelos: circunferencias orientadas de este a oeste, perpendiculares al eje terrestre.
• Los meridianos: semicircunferencias orientadas de norte a sur, que unen los polos.

Ambas familias se cortan perpendicularmente y forman la red de coordenadas geográficas.

2.1. Definición y características

Un paralelo es una circunferencia imaginaria cuyo plano es perpendicular al eje terrestre. Todos los paralelos son paralelos entre sí y, por lo tanto, nunca se cruzan. Se orientan en dirección oeste-este; en los mapas suelen representarse como líneas horizontales.

Sus principales características son las siguientes:

• Son círculos menores, salvo el Ecuador, que es un círculo máximo.
• Disminuyen de tamaño desde el Ecuador hacia los polos, hasta reducirse prácticamente a un punto en cada polo.
• Son infinitos, porque entre dos paralelos siempre se puede trazar otro.
• Sirven para medir la latitud y para delimitar zonas climáticas.
• Sus valores van desde $0^\circ$ en el Ecuador hasta $90^\circ$ en los polos, con la indicación Norte o Sur según el hemisferio.

Que el Ecuador sea un círculo máximo significa que su plano pasa por el centro de la Tierra y, por ello, divide al globo en dos hemisferios iguales. Los demás paralelos, al no pasar por el centro de la Tierra, generan círculos menores de tamaño decreciente.

2.2. El Ecuador terrestre

El Ecuador terrestre, también llamado línea ecuatorial o línea equinoccial, es el paralelo base de $0^\circ$. Es el de mayor extensión: mide aproximadamente 40 000 km. Divide a la Tierra en dos hemisferios:

• Hemisferio norte, también llamado boreal o septentrional.
• Hemisferio sur, también llamado austral o meridional.

Desde el Ecuador se cuentan los $90^\circ$ de latitud hacia cada polo. Además, es la referencia para dividir las zonas norte y sur del planeta y para expresar la latitud de cualquier punto.

2.3. Los trópicos y su razón astronómica

A partir del Ecuador, hacia el norte y hacia el sur, encontramos dos paralelos especialmente importantes: los trópicos. Se ubican a $23^\circ 27'$ de latitud.

¿Por qué precisamente $23^\circ 27'$? Porque el eje de rotación de la Tierra no es perpendicular al plano de su órbita alrededor del Sol; está inclinado aproximadamente $23^\circ 27'$ respecto a la vertical de ese plano. Como consecuencia, a lo largo del año la perpendicularidad de los rayos solares se desplaza entre los $23^\circ 27'$ de latitud norte y los $23^\circ 27'$ de latitud sur.

• En el solsticio de junio (alrededor del 21 de junio), el Sol al mediodía incide verticalmente sobre el Trópico de Cáncer.
• En el solsticio de diciembre (alrededor del 21 de diciembre), incide verticalmente sobre el Trópico de Capricornio.
• En los equinoccios (alrededor del 21 de marzo y del 23 de septiembre), los rayos solares caen perpendicularmente sobre el Ecuador.

Por tanto, los trópicos marcan los límites máximos donde el Sol puede situarse exactamente en el cenit durante el año. Los nombres Cáncer y Capricornio provienen de la Antigüedad, cuando el Sol, visto desde la Tierra, parecía entrar en esas constelaciones en los solsticios. Hoy, por el fenómeno de la precesión de los equinoccios, esa coincidencia ya no es exacta, pero los nombres se mantuvieron.

La importancia de los trópicos es doble: son un límite astronómico de la máxima perpendicularidad de los rayos solares y, al mismo tiempo, son los límites matemáticos entre la zona tropical y las zonas templadas.

Sobre su recorrido en el planisferio:

• El Trópico de Cáncer atraviesa, por ejemplo, México, el norte de África (Sahara), Arabia, India y el sur de China.
• El Trópico de Capricornio atraviesa América del Sur (Chile, Argentina, Paraguay, Brasil), el sur de África, Madagascar y Australia.

Un dato importante para el Perú: el trópico de Capricornio no pasa por territorio peruano. El Perú se encuentra enteramente al norte de ese paralelo, dentro de la zona tropical. Más adelante retomaremos esta idea.

2.4. Los círculos polares

A $66^\circ 33'$ de latitud norte y sur se ubican los círculos polares:

• Círculo polar ártico: $66^\circ 33'$ Norte.
• Círculo polar antártico: $66^\circ 33'$ Sur.

La cifra $66^\circ 33'$ no es arbitraria: es el complemento de la inclinación del eje terrestre, es decir:

$$90^\circ - 23^\circ 27' = 66^\circ 33'$$

Los círculos polares marcan las latitudes a partir de las cuales, al menos un día al año, el Sol no se pone (sol de medianoche) o no sale (noche polar). Además, son los límites matemáticos entre las zonas templadas y las zonas polares.

En el planisferio:

• El círculo polar ártico atraviesa el norte de América del Norte, Europa y Asia.
• El círculo polar antártico rodea la Antártida.

2.5. Las zonas climáticas o térmicas

La combinación de trópicos y círculos polares permite dividir la Tierra en cinco grandes zonas climáticas o térmicas, definidas principalmente por la cantidad de radiación solar que reciben a lo largo del año.

Estas zonas son una primera clasificación climática basada únicamente en la latitud. Factores locales como la altitud, las corrientes marinas, la continentalidad o el relieve pueden modificar las condiciones reales dentro de una misma zona.

2.6. La latitud

Cada paralelo fija un valor de latitud. La latitud es la distancia angular entre un punto de la superficie terrestre y el Ecuador. Se mide sobre el arco de meridiano que pasa por ese punto. Su valor máximo es $90^\circ$, porque esa es la distancia angular desde el Ecuador hasta cada polo.

La latitud se expresa en grados, minutos y segundos, y siempre debe indicar el hemisferio. Por ejemplo, $12^\circ 02' 00''$ S significa que el punto está a $12$ grados, $2$ minutos y $0$ segundos al sur del Ecuador. Todos los puntos que están sobre un mismo paralelo comparten la misma latitud.

Según su valor, la latitud se clasifica en:

• Baja latitud: de $0^\circ$ a $23^\circ 27'$
• Latitud media: de $23^\circ 27'$ a $66^\circ 33'$
• Alta latitud: de $66^\circ 33'$ a $90^\circ$

Esta clasificación se usa con frecuencia para relacionar un lugar con su zona climática.

3.1. Definición y características

Un meridiano es una semicircunferencia imaginaria que une los polos norte y sur. A diferencia de los paralelos, que son círculos completos, los meridianos son arcos de $180^\circ$: cada uno va del polo norte al polo sur por un lado de la Tierra. Su compañero opuesto, que completa el círculo máximo, se denomina antimeridiano.

Características esenciales:

• Son semicírculos, no círculos completos.
• Todos tienen el mismo tamaño: son la mitad de un círculo máximo.
• Se orientan en dirección norte-sur; en los mapas suelen aparecer como líneas verticales.
• Son perpendiculares a los paralelos y al Ecuador.
• Son infinitos: por cualquier punto de la Tierra se puede trazar un meridiano.
• Sus valores van desde $0^\circ$ hasta $180^\circ$ hacia el este y hacia el oeste a partir del meridiano base.

Sirven para medir la longitud de un lugar y para organizar la hora internacional.

3.2. El meridiano de Greenwich

El meridiano de origen, también llamado meridiano principal, meridiano base o meridiano cero ($0^\circ$), es el que pasa por el antiguo Observatorio Astronómico de Greenwich, cerca de Londres (Inglaterra). Hoy ese observatorio es un museo, pero conserva la marca simbólica del primer meridiano.

¿Por qué Greenwich? A fines del siglo XIX, el dominio británico en el comercio marítimo y en la elaboración de cartas náuticas era muy grande. Muchos mapas ya usaban Greenwich como referencia. En 1884, en la Conferencia Internacional del Meridiano celebrada en Washington, se adoptó formalmente el meridiano de Greenwich como meridiano base para la longitud y para la hora internacional.

Este meridiano divide la Tierra en dos hemisferios de $180^\circ$ cada uno:

• Hemisferio oriental o este: al este de Greenwich.
• Hemisferio occidental u oeste: al oeste de Greenwich.

Sinónimos importantes:

• Este = oriental = levante.
• Oeste = occidental = poniente.

El meridiano de Greenwich recorre, de norte a sur, Europa (Reino Unido), África y la Antártida. No pasa por el Perú; por eso el Perú está enteramente en el hemisferio occidental y sus longitudes son oeste.

3.3. El antimeridiano y la línea internacional de cambio de fecha

Cada meridiano tiene su opuesto: el antimeridiano. En el caso del meridiano de Greenwich, su antimeridiano es el meridiano de $180^\circ$. Sobre la base de este meridiano de $180^\circ$ se estableció la línea internacional de cambio de fecha, aunque con algunas desviaciones para evitar que pase por territorios continentales o islas pobladas. Por eso esta línea no es perfectamente recta sobre el mapa; se quiebra en el océano Pacífico.

La línea internacional de cambio de fecha es una aplicación directa del sistema de meridianos:

• Al cruzarla de oeste a este, se retrocede un día en el calendario.
• Al cruzarla de este a oeste, se avanza un día.

Esto ya lo estudiamos en el tema de hora internacional, pero conviene recordarlo aquí porque muestra que los meridianos no solo sirven para medir, sino también para organizar el tiempo humano.

3.4. La longitud

Así como la latitud se relaciona con los paralelos, la longitud se relaciona con los meridianos. La longitud es la distancia angular entre un punto y el meridiano de Greenwich. Se mide sobre el Ecuador o sobre cualquier paralelo, y su valor máximo es $180^\circ$.

La longitud siempre debe indicar el hemisferio:

• Longitud este (E) u oriental: si el punto está al este de Greenwich.
• Longitud oeste (W) u occidental: si el punto está al oeste de Greenwich.

Los puntos que están sobre el mismo meridiano comparten la misma longitud.

La longitud es también la base de la hora internacional: cada $15^\circ$ de longitud equivale a una hora de diferencia. Por ejemplo, si dos ciudades están separadas por $30^\circ$ de longitud, habrá dos horas de diferencia entre sus horas solares.

4.1. Definición

Una coordenada geográfica es el resultado de la intersección de un paralelo y un meridiano sobre la superficie terrestre. Ese punto se expresa mediante dos valores angulares: latitud y longitud. Combinando ambos, se puede localizar cualquier lugar con precisión matemática.

Por ejemplo, si decimos que un punto está en $12^\circ$ de latitud sur y $77^\circ$ de longitud oeste, ese punto está aproximadamente sobre Lima. Si solo diéramos una de las dos coordenadas, no sería suficiente: $12^\circ$ sur nos coloca sobre un paralelo, pero necesitamos la longitud para saber exactamente en qué punto de ese paralelo estamos.

4.2. Latitud y longitud en detalle

• La latitud es la distancia angular entre un punto y el Ecuador, medida a lo largo del meridiano que pasa por ese punto.
• La longitud es la distancia angular entre un punto y el meridiano de Greenwich, medida a lo largo del paralelo que pasa por ese punto (o sobre el Ecuador).

Ambas se expresan en grados ($^\circ$), minutos ($'$) y segundos ($''$). Por ejemplo, la coordenada $10^\circ 50' S; 76^\circ 45' O$ se lee: diez grados cincuenta minutos de latitud sur, setenta y seis grados cuarenta y cinco minutos de longitud oeste.

También es común usar la notación decimal, pero en los exámenes suele preferirse la sexagesimal.

4.3. La altitud

Para una localización completa en tres dimensiones, a la latitud y a la longitud se suma la altitud. La altitud es la distancia vertical de un punto respecto al nivel medio del mar. A diferencia de la latitud y la longitud, no es una medida angular, sino lineal: se expresa en metros.

Esto explica por qué dos ciudades con la misma latitud pueden tener climas muy distintos: una en la costa al nivel del mar y otra en la sierra a más de 3000 m de altitud estarán en la misma zona latitudinal, pero su temperatura y vegetación serán muy diferentes.

4.4. Clasificación de la latitud en baja, media y alta

Para facilitar la relación entre coordenadas y zonas climáticas, se clasifica la latitud de la siguiente manera:

Así, si una ciudad se encuentra a $40^\circ$ N, está en latitud media y, por tanto, dentro de la zona templada norte. Si otra está a $10^\circ$ S, está en baja latitud, dentro de la zona tropical.

4.5. Coordenadas del Perú y de ciudades de referencia

El Perú se encuentra en el hemisferio sur y en el hemisferio occidental. Su territorio se extiende aproximadamente entre los $0^\circ$ y $18^\circ$ de latitud sur, y entre los $68^\circ$ y $81^\circ$ de longitud oeste. De ello se desprenden tres conclusiones importantes:

• Todas las latitudes peruanas son sur (S).
• Todas las longitudes peruanas son oeste (O o W).
• El Perú se ubica íntegramente dentro de la zona tropical o tórrida, porque su latitud máxima ($18^\circ$ S) es menor que $23^\circ 27'$ S.

Este último punto es fundamental: aunque en el Perú existan climas fríos por la altitud andina, desde el punto de vista de la latitud el país se encuentra en la zona tropical.

Algunas coordenadas aproximadas de ciudades:

Ninguna de estas ciudades está al este de Greenwich y todas están al sur del Ecuador.

La red de paralelos y meridianos no sirve solo para ubicar puntos; también organiza la geografía de distintas maneras.

1. Permite la navegación aérea y marítima. Pilotos y capitanes trazan sus rutas usando latitudes y longitudes.
2. Es la base del GPS. Los receptores del sistema de posicionamiento global calculan la posición a partir de señales de satélites y la expresan en coordenadas geográficas.
3. Establece los límites de las grandes zonas climáticas. La latitud define, en primera instancia, la cantidad de energía solar recibida.
4. Organiza el sistema de husos horarios. La longitud y los meridianos ordenan la hora en todo el mundo.

En el siguiente tema veremos que la cartografía toma esta red y la proyecta para elaborar mapas. Sin el sistema de líneas imaginarias, no podríamos representar la Tierra de manera exacta.