Istnieje pięć głównych kręgów szerokości geograficznej, wymienionych poniżej od północy do południa. Położenie równika jest stałe (90 stopni od osi obrotu Ziemi), ale szerokości pozostałych kręgów zależą od nachylenia tej osi względem płaszczyzny orbity Ziemi, a więc nie są idealnie stałe. Poniższe wartości dotyczą dnia 25 marca 2021 roku:
- Koło podbiegunowe (66°33′48,5″ N)
- Zwrotnik Raka (23°26′11,5″ N)
- Równik (0° szerokości geograficznej)
- Zwrotnik Koziorożca (23°26′11.5″ S)
- Koło antarktyczne (66°33′48,5″ S)
Te okręgi szerokości geograficznej, z wyjątkiem równika, wyznaczają podziały między pięć głównych stref geograficznych.
RównikEdit
Równik to okrąg, który jest równomiernie oddalony od bieguna północnego i południowego.Dzieli on Ziemię na półkulę północną i południową.Spośród równoleżników lub okręgów szerokości geograficznej jest on najdłuższy i jest jedynym „wielkim okręgiem” (okręgiem na powierzchni Ziemi, którego środek znajduje się w centrum Ziemi). Wszystkie inne równoleżniki są mniejsze i skupiają się tylko na osi Ziemi.
Equator
Kręgi polarneEdit
Koło podbiegunowe to najbardziej wysunięta na południe szerokość geograficzna na półkuli północnej, na której słońce może pozostawać nieprzerwanie nad lub pod horyzontem przez 24 godziny (odpowiednio podczas przesileń czerwcowych i grudniowych). Podobnie koło antarktyczne wyznacza najbardziej wysuniętą na północ szerokość geograficzną na półkuli południowej, na której Słońce może pozostawać nieprzerwanie nad lub pod horyzontem przez 24 godziny (odpowiednio podczas przesileń grudniowych i czerwcowych).
Szerokość geograficzna kręgów polarnych jest równa 90° minus nachylenie osiowe Ziemi.
Koło podbiegunowe |
Koło antarktyczne |
Koła zwrotnikowe. kręgiEdit
Zwrotnik Raka i Zwrotnik Koziorożca wyznaczają najbardziej wysunięte na północ i najbardziej wysunięte na południe szerokości geograficzne, na których słońce może być widoczne bezpośrednio nad głową (odpowiednio podczas przesilenia czerwcowego i grudniowego).
Szerokość geograficzna kręgów zwrotnikowych jest równa nachyleniu osiowemu Ziemi.
Tropik Raka |
. Tropik Koziorożca |
Ruch kręgów zwrotnikowych i polarnychEdit
Z definicji, pozycje Zwrotnika Raka, Zwrotnika Koziorożca, Koła Podbiegunowego i Koła Antarktycznego zależą od pochylenia osi Ziemi względem płaszczyzny jej orbity wokół Słońca („skośność ekliptyki”). Gdyby Ziemia była „wyprostowana” (jej oś prostopadła do płaszczyzny orbity), nie byłoby kół arktycznych, antarktycznych ani zwrotnikowych: na biegunach słońce zawsze krążyłoby wzdłuż horyzontu, a na równiku zawsze wschodziłoby na wschód, zachodziło bezpośrednio nad głową i zachodziło na zachód.
Pozycje Kręgów Zwrotnikowych i Polarnych nie są stałe, ponieważ nachylenie osiowe zmienia się powoli – jest to złożony ruch określony przez nakładanie się wielu różnych cykli (niektóre z nich są opisane poniżej) o okresach od krótkich do bardzo długich. W roku 2000 n.e. średnia wartość nachylenia wynosiła około 23° 26′ 21,406″ (wg IAU 2006, teoria P03).
Główny cykl długofalowy powoduje, że nachylenie osiowe waha się między około 22,1° a 24,5° z okresem 41 000 lat. Obecnie średnia wartość pochylenia maleje o około 0,468″ na rok. W wyniku tego (w przybliżeniu i średnio) Koła Zwrotnikowe dryfują w kierunku równika (a Koła Polarne w kierunku biegunów) o 15 metrów rocznie, a powierzchnia zwrotników zmniejsza się o 1100 kilometrów kwadratowych (420 mil kwadratowych) rocznie.
Pochylenie osiowe Ziemi ma dodatkowe, krótsze wahania spowodowane nutacją, z których główny termin, o okresie 18,6 lat, ma amplitudę 9,2″ (co odpowiada prawie 300 metrom na północ i południe). Istnieje wiele mniejszych terminów, skutkujących zmiennymi przesunięciami dobowymi o kilka metrów w dowolnym kierunku.
Wreszcie, oś obrotu Ziemi nie jest dokładnie stała w Ziemi, ale ulega małym wahaniom (rzędu 15 metrów) zwanym ruchem polarnym, które mają niewielki wpływ na zwrotniki i koła podbiegunowe, a także na równik.
Krótkoterminowe fluktuacje w ciągu kilku dni nie wpływają bezpośrednio na położenie skrajnych szerokości geograficznych, na których Słońce może pojawić się bezpośrednio nad głową, lub na których możliwy jest 24-godzinny dzień lub noc, z wyjątkiem sytuacji, gdy faktycznie występują w czasie przesileń. Powodują one raczej teoretyczne przesunięcie równoleżników, które wystąpiłoby, gdyby dane nachylenie osi było utrzymywane przez cały rok.
Inne planetyEdit
Te okręgi szerokości geograficznej mogą być zdefiniowane na innych planetach o nachyleniu osiowym względem ich płaszczyzn orbitalnych. Obiekty takie jak Pluton o kątach nachylenia większych niż 45 stopni będą miały kręgi zwrotnikowe bliżej biegunów, a biegunowe bliżej równika.
.